إذا كنت تبحث عزيزي القارئ عن إجابة سؤال ما تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات عليم بمتابعة مقالنا اليوم، فالطاقة هي القدرة على إنجاز أمر معين، والمقصود بتحول الطاقة هو تحول أشكال الطاقة التي يتم الحصول عليها من الصورة الطبيعية إلى أشكال أخرى يتم الاستفادة منها، والجدير بالذكر أن عملية التحول أساسية وتحدث في معظم العمليات التي تتم في الكون،وهناك عدة أنواع من تحولات الطاقة، هذه الأنواع سنتعرف عليها معًا من خلال سطورنا التالية على موسوعة.
ما تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات
يبحث الكثير من الطلاب عن إجابة سؤال ما هي تحولات الطاقة التي تحدث في عضلات الجسم خاصة طلاب الصف الثاني المتوسط لأن السؤال مقرر عليكم في مادة العلوم الحياتية، لذا سنقدم لكم الإجابة من خلال مقالنا اليوم، فالتحولات التي تحدث في العضلات تحدث بتحولات كيميائية حركية، والجدير بالذكر أن هناك عدد كبير من الطاقات المختلفة التي تقوم العضلات باستخدامها بشكل مستمر وتحتاج إليها بشكل دائم.
مفهوم الطاقة
الطاقة هي القابلية لإنجاز أمر معين أو شغل ما، والاستفادة من الطاقة في إنجاز بعض الأعمال يتم عندما تتحول الطاقة من شكل إلى آخر إذ يتم الاستفادة من الشكل الجديد لها في إنجاز الكثير من الأعمال كهو الطعام وتحريك السيارة وإضاءة المباني، وتحرك القوارب، والجدير بالذكر أن مفهوم الطاقة يندرج تحت فئتين أساسيتين وهم:
الطاقة الحركية
هي حركة المواد المختلفة وتشبه هذه الحركة حركة الذرات والأمواج والجزيئات وغيرها من المواد والأجسام.
الطاقة الكامنة
تعرف هذه الطاقة باسم طاقة الوضع وهي تتمثل في الطاقة المختزنة.
مفهوم تحولات الطاقة وأشكالها
تحول الطاقة هو تغير شكلها من الشكل الطبيعي إلى شكل آخر يتم الاستفادة منه، وعملية التحول تحدث بشكل مستمر في الكون وهناك العديد من أشكال التحول أبرزهم الآتي:
في النباتات يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية عن طريق عملية البناء الضوئي، حيث تحتاج عملية البناء الضوئي إلى أشعة الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لتصنيع الغذاء.
يتم تحويل الطاقة الكيميائية المختزنة في البنزين إلى طاقة حرارية ثم تتحول إلى طاقة حركية لتحريك السيارة.
عند تشغيل الأجهزة وإضاءة المصابيح تتحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية من خلال الخلايا الشمسية.
يتم تحويل الطاقة الميكانيكية في مياه الشلالات إلى طاقة كهرومغناطيسية في المولدات.
الجدير بالذكر أن تحويل أي شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر لا يؤثر على كمية الطاقة فالكمية التي تحتويها الطاقة بالشكل الأولي مساوية للكمية التي تظهر بالشكل الجديد، فهي محفوظة خلال أي نظام يتم فيه تحويل الطاقة من شكل لآخر، وتنطوي بعض عمليات التحويل على تحويل أحادي للطاقة، والبعض الآخر ينطوي على تحولات متعددة للطاقة.
ما هي تحولات الطاقة في السيارة
تمر تحولات الطاقة داخل السيارة للحركة بثلاث مراحل حيث يتم في البداية تحويل الطاقة الكيميائية المختزنة في البنزين إلى طاقة حرارية ثم يتم تحويلها إلى طاقة حركية ليتمكن السائق من السير.
يختزن الوقود الموجود داخل السيارة طاقة كيميائية هذه الطاقة تتحول بالاحتراق داخل السيارة إلى طاقة حرارية فينتج عن ذلك طاقة ميكانيكية تتسبب في تحريك السيارة.
يتحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية بواسطة الدينامو.
يتحول جزء من الطاقة الكهربية إلى طاقة ضوئية بواسطة مصابيح السيارة.
في الراديو تتحول الطاقة الكهربية إلى طاقة صوتية.
يتحول أحد أجزاء الطاقة الكهربية إلى طاقة حرارية بواسطة السخان الكهربائي الموجود داخل تكيف السيارة.
التحولات الأحادية للطاقة
تتم التحولات الأحادية للطاقة في خطوة واحدة للاستفادة منها في صورتها الجديدة، ومن ضمن التحولات الأحادية الآتي:
لإجراء المكالمات الهاتفية يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كهرومغناطيسية.
الطاقة الكيميائية المختزنة في الطعام تتحول إلى طاقة حركية في جسم الإنسان لتحرك العضلات.
يتم تحويل الطاقة الكيميائية بالطعام إلى طاقة حرارية داخل الجسم بغرض الحفاظ على درجة حرارة الجسم.
يتم تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية داخل الخلايا الضوئية.
عند تحميص الخبز في المحمصة الكهربائية يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.
داخل البطاريات يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربية.
في المبردات الحرارية يتم تحوي الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.
يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية في عمليات توليد الكهرباء بالضغط.
التحولات المتعددة للطاقة
تحولات الطاقة داخل عود الثقاب
يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية هذه الطاقة تعمل على تحفيز الجزيئات لإطلاق طاقتها الكيميائية المختزنة.
وتتحول هذه الطاقة إلى مزيد من الطاقة الحرارية وإلى طاقة كهرومغناطيسية تظهر كضوء مرئي.
في دورة الديزل
يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية ولحدوث هذا التحول تمر بسلسلة من التفاعلات وهي على النحو التالي:
طاقة كيميائية – طاقة حرارية – طاقة ميكانيكية.
التحولات داخل محرك السيارة
يتم إنتاج شرارة من الطاقة الكهربائية في المحرك فتتحرر الطاقة الكيميائية المختزنة في الوقود وذلك يتسبب في تمدد الوقود والضغط على أجزاء السيارة.
وزيادة الضغط على أجزاء السيارة تؤدي إلى انعطاف العجلات نتيجة تحويل الطاق الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية.
تحولات الطاقة الميكانيكية التي تمتلكها الرياح
يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بعد مرورها بسلسلة من التفاعلات، هذه التفاعلات تتمثل في: طاقة حركية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
تحولات الطاقة داخل التوربينات الغازية أو المحركات النفاثة
يتم تحويل أشكال متعددة من الطاقة في دورة برايتون إلى طاقة كهربائية بعجد مرورها بسلسلة من التفاعلات:
طاقة كيميائيّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
طاقة شمسيّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
طاقة نوويّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
دورة رانكن التي تتم داخل التوربينات البخارية
يتم فيها تحويل أشكال متعددة للطاقة إلى طاقة كهربائية بعد مرورها بسلسلة من التفاعلات تتمثل في:
الطاقة الحراريّة الجوفيّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
طاقة شمسيّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
طاقة نوويّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
طاقة كيميائيّة ← طاقة حراريّة ← طاقة ميكانيكيّة ← طاقة كهربائيّة.
يتم اللجوء إلى تحويل الطاقة من شكل لآخر في الكثير من الأحيان حيث أن أشكال الطاقة الأولية المتاحة قد لا تحقق الفائدة المرجوة ومن خلال الآتي سنطرح لكم مجموعة من الأمثلة.
أمثلة على تحوّلات الطاقة
تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية: هذه العملية تتم داخل العديد من الآلات كالقطار الكهربائي فعند تشغيل القطار يتم تحويل الطاقة الكهربائية التي تم الحصول عليها من محطات توليد الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية للحركة عن طريق المحرك الكهربائي للقطار.
تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية: من أكثر أشكال تحول الطاقة شيوعًا حيث يتم داخل معظم الأجهزة المستخدمة في المنازل بشكل يومي كالسخان الكهربائي، ومجفف الشعر والمحمصة الكهربائية، وفي بعض الأجهزة الغير مخصصة لإنتاج الطاقة الحرارية يضيع جزء من الطاقة عند تحولها فتنتج على شكل حرارة تظهر عند لمس تلك الأجهزة كالتلفاز أو الحاسوب.
تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة إلى طاقة حرارية: عند احتراق المواد يتم تحويل الطاقة الكيميائية الخزنة إلى طاقة حرارية وطاقة إشعاعية بنوعيها المرئي والغير مرئي، عند احتراق المواد المختلفة ويحدث هذا الشكل من التحولات بشكل كبير عن حرق الغاز الطبيعي والنفط والفحم، وتعتبر هذه العمليات من أكثر العمليات أهمية من الناحية الاقتصادية.
تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة إشعاعية: تستخدم الفوانيس كمصدر للإضاءة حيث يتم تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن اللهب.
تحويل الطاقة الكهربية إلى طاقة إشعاعية: يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة إشعاعية في المصباح الكهربائي حيث يعمل على تحويل الطاقة الكهربية إلى ضوء ويعتبر الضوء أحد أشكال الطاقة الإشعاعية.
تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كهربائية: يتم الحصول على الطاقة الإشعاعية من أشعة الشمس، ويتم تحويلها إلى طاقة كهربائية عن طريق الخلايا الشمسية حيث أنها تنتج الكهرباء للاستفادة منها في تشغيل العديد من الأجهزة وإضاءة المصابيح الكهربائية.
تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة إلى طاقة إشعاعية: المصابيح الكهربائية تبعث ضوء مرئي بالإضافة إلى كمية من الأشعة تحت الحمراء وفي المقابل يمكن إنتاج ضوء مرئي من بعض تفاعلات الضوء المستحدث كيميائيًا.
تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كيميائية كامنة: تنتشر أشعة من الطاق النووية الناتجة عن الشمس في جميع الاتجاهات، وهي أحد أشكال الطاقة الإشعاعية فيتسرب جزء منها إلى الغلاف الجوي، فتمتصه النباتات وتحوله إلى طاقة كيميائية كامنة على هيئة كربوهيدرات.
