الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن الاشكال المتعددة للطاقة ومفهومها وأنواعها مع المراجع

بواسطة: نشر في: 15 نوفمبر، 2020
mosoah
بحث عن الاشكال المتعددة للطاقة

بحث عن الاشكال المتعددة للطاقة

  • نقدم إليكم في موسوعة بحث عن الاشكال المتعددة للطاقة والتي يوجد لها الكثير من الأشكالٌ المختلفة، وهي: الطاقة الكيميائية، الحركية، الإشعاعية، النووية، الحرارية، الكهربائية، والكهرومغناطيسية، ومن الممكن أن يتم تحويل الطاقة من شكل إلى شكل آخر عن طريق الاستعانة ببعض الأدوات سواء كانت بسيطة أو معقدة.
  • وفي مثال على ذكر نذكر إمكانية تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية بواسطة استخدام أدوات بسيطة ومنها  البطاريات، في حين أن تحويل الطاقة الحرارية إلى ميكانيكية فإنها عملية تحدث بمحرّك الاحتراق الداخلي، بالإضافة إلى الطاقة المتواجدة على سطح الكرة الأرضية في أشكال أخرى، ومنها الطاقة الخفية، أو ما يمكن رؤيته بالعين المجردة، ومنها ما يمكن للإنسان الإحساس به وبتأثيره عليه.

مقدمة بحث عن الطاقة

  • تشغل الطاقة أهمية بالغة في أنشطة الإنسان الحياتية، وقد بلغ ذلك الأمر أنها أصبحت تمثل أساس الحياة، إذ يوجد لها حاجة ماسة وملحة ولتسيير الأعمال والأمور اليومية، ومن الأمثلة التي يمكن من خلالها إيضاح تلك الصورة الطاقة الميكانيكية المستخدمة لتشغيل الآلات في المصانع، والآلات الزراعة.
  • إلى جانب دور الطاقة في مد البشرية بالإضاءة وتوفير الدفء، إلى جانب الاعتماد عليها في استخراج الطعام والغذاء من الأرض الزراعية ومن ثم إعداده، مما يشير إلى مدى أهميتها التي تعود على الإنسان بالنفع، وبذلك يمكن القول أنّ الطاقة هي القابلية والقدرة و على أداء عمل أو إنجاز شغلٍ، بمعنى أنها تمثل المقدرة على إحداث تغيير، وقد باتت لطاقة تعد وحدة من المقومات الرئيسية بالمجتمعات المتحضرة.

عناصر بحث عن الطاقة

سوف نتناول في بحثنا عن أشكال الطاقة العناصر الآتية:

  • أنواع الطاقة.
  • أشكال الطاقة.
  • مصادر الطاقة.
  • تحولات الطاقة.
  • خاتمة بحث عن أشكال الطاقة.

أنواع الطاقة

تصنف جميع أشكال الطاقة حسب اختلاف مصادرها إلى اثنين من الأنواع الرئيسية وهي:

الطاقة الحركة

  • ما يكتسبه الجسم من طاقة نتيجةً لتحركه، حيث إنّ ما ينتج من سرعة جسم نظراً لتطبيق قوة عليه تمنحه  خاصية الحركة هل ما يعرف بالطاقة الحركية، إذاً فالطاقة الحركية تُساوي الشغل المبذول لتسريع جسم ما من حالة السكون لكي يصل إلى سرعة محدّدة سواء زاوية أو مستقيمة.

طاقة الوضع

  • هي ما يختزن داخل الجسم نسبياً من طاقة وفق موضعه، ومن الأمثلة التي يمكن من خلالها إيضاح الفكرة حين توقف كرة معدنية بالهواء عقب قذفها للأعلى فأنها تكتسب طاقة وضع تتناقص مع نزولها أرضاً بشكل تدريجي، وفي مثال آخر الضغط على الزنبرك أو سحبه فإنّ تلك العملية تكسبه طاقة وضع وفقاً لحالته الأصلية.

من أشكال الطاقة

  • تعد الطاقة الحيوانية أول ما عرفه الإنسان من طاقة وقد استعملها ببداية حياته، إذ اعتمد على الحيوانات الأليفة بالكثير من الأعمال مثل الحراثة والتنقل،، حتى توصّلَ الإنسان إلى استخدام قوة الرياح بتحريك القوارب لمسافاتٍ بعيدة، ثمَ تطور استعمال قوة الرياح لتدخل عقب ذلك في إدارة طواحين الهواء، إدارة عجلات ماكينات الطحن، وتشغيل مضخات رفع الماء، وقد عرفت تلك الطاقة باسم الطاقة الميكانيكية، وبالتزامن مع تطور الحضارات تم اكتشاف غيرها من أشكال الطاقة ومنها:

الطاقة الكهرومغناطيسية

  • هي الطاقة المتولدة بسبب تذبذب الشحنات الكهربائية وحركتها في الاتجاه الأمامي والخلفي، وتتميز بانتقالها في الفضاء بسرعة هائلة مساوية لسرعة الضوء، وتُستعمل تلك الموجات بشكل كبير في مجال الطبّ؛ ومنها أمثلتها أشعة جاما التي يطلقها جهاز الراديوم في علاج مرض السرطان.

الطاقة النووية

  • تتولد الطاقة النووية من خلال التحكّم بتفاعلات اندماج أو انشطار الذرية، والتي يتم استخدامها بمحطات توليد الكهرباء النووية من أجل تسخين الماء لكي تنتج بخار الماء الذي يتم استخدامه لإنتاج الكهرباء فيما بعد.

الطاقة الإشعاعية

  • الطاقة الإشعاعية يقصد بها طاقة الموجات الكهرومغناطيسية، ومن الممكن أن  احتساب الزمن مع حساب كميتها بتكامل التدفق الإشعاعي ، وأحياناً ما تتواجد تلك الطاقة في صورة يمكن للعين البشرية رؤيتها، وأخرى غير مرئية.

الطاقة الكهربائية

  • يتم الحصول على ذلك النوع من الطاقة عن طريق الاحتكاك والصواعق، بالإضافة إلى إمكانية توليدها بطرق أخرى أكثر سهولةً، مثل: تسخين مزدوج حراري مثلما يحدث بالمزدوج الحراري، الطرق الكيميائية مثل البطاريات، وتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية مثلما يتم بالمولدات الكهربائية.

الطاقة الكيميائية

  • من أكثر أنواع الطاقة المتوفّرة بالطبيعة، والتي تقوم بالربط بين ذرات الجزيء الواحد بالمركبات الكيميائية أو ما تتكون منه النواة بالعناصر التي تدخل في إطار تفاعلات الانشطار، والاندماج النووي، والتي ينتج عنها أنواع الوقود شديدة الأهمية في الاستخدام ومنها الغاز الطبيعي، الفحم والنفط، ومن الممكن كذلك أن يتم تحويل تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية بواسطة إحداث التفاعل الكامل بين الأكسجين والمركب الكيميائي، لكي تتم عملية الحرق وبالتالي إنتاج الحرارة.

الطاقة الحرارية

  • بالطاقة الحرارية دوماً ما تنتقل الحرارة من الجسم الساخن إلى الجسم البارد عن طريق إما الإشعاع أو التوصيل أو الحمل وهو ما يترتب عليه ارتفاع حرارة الجسم البارد، وتلك الطاقة من أول أنواع الطاقة التي عرفها الإنسان، إذ تمكن الإنسان البدائي من السيطرة عليها من خلال إشعال النار، ومن ثم أخذت بالتطور في العصور التالية.
  • وللطاقة الحرارية الكثير من الاستخدامات حيث يتم استعمالها في طهي الطعام، وتوليد الطاقة الكهربائية عن طريقها بالمحطات الحرارية، وإدارة المحرّكات مثل تشغيل الآلة البخارية، محرّك الصواريخ والنفاث، ومحرّك الاحتراق الداخلي، كما يمكن تحويل الطاقة الحرارية إلى أنواع مختلفة من الطاقة ومنها: الطاقة الميكانيكية مثل التي تكون متواجدة بالمركبات، والطاقة الإشعاعية كالنار والنجوم، والجدير بالذكر أن وحدة قياس الطاقة الحرارية هي الجول أو وحدة السعرة.

مصادر الطاقة

تنقسم مصادر الطاقة وفقاً لاختلاف أشكالها إلى قسمين رئيسين من كل واحد منهما يتفرع العديد من الفروع وهما:

مصادر طاقة متجددة

يقصد بالطاقة المتجددة تلك الطاقة التي تتجدد بشكل مستمر في مدةٍ قصيرة زمنيةٍ وتتضمن الطاقة الشمسية، طاقة الحرارة الأرضية، الطاقة الكهرومائية، طاقة الرياح،والوقود الحيوي، ومن أمثلتها:

  • حرارة باطن الأرض.
  • ظاهرة المد والجزر.
  • جريان الماء.
  • شدة الرياح.
  • أشعة الشمس.
  • وقود حيوي مستدام.

مصادر طاقة غير متجددة

تتصف الطاقة غير المتجددة بانعدام قدرتها على التوّفر باستمرار، إذ يكون لها فترة زمنية محددة وعندها تنتهي نتيجة الاستخدام الكثير، وهي متواجدة بالطبيعة بالطبيعة ولكن بكميات محدودة، كما تتطلب  فترات زمنية طويلة لإيجادها مرة أخرى ومن الأمثلة التي يمكن طرحها عليها الفحم، الوقود الأحفوري، كما تعد مصادر الطاقة غير المتجددة في غاية الأهمية؛ نتيجة لما تحتويه من كميات كبيرة من الطاقة الكيميائية تتحوّل سهولة أثناء عملية الاحتراق إلى طاقة حرارية، ومن مصادرها:

الوقود الأحفوري

يحتاج ذلك النوع من الوقود أعوام طويلة لكي يتجدد ويتكون ثانيةً، إذ أن بعض أنواد الوقود الأحفوري تتطلب ما يصل إلى مئتي مليون عام لكي تتكون، بمعنى أنها كانت متواجدة منذ العصور الجيولوجية القديمة، ويرجح العلماء احتمال أنها قد تكونت نتيجة تحلل بقايا الحيوانات والكائنات الحية المدفونة أسفل طبقات القشرة الأرضية، وبفعل عاملي الحرارة والضغط تحوّلت لأحافير، وقد تم تقسيم الوقود الأحفوري إلى أنواع ثلاثة رئيسية وهي:

  • الفحم: هو عبارة عن مزيج من المواد الكربونية، ويوجد منه نوعين هما الفحم الحجري، والفحم النباتي.
  • النفط الخام: يعّتبر من أكثر مصادر الطاقة غير المتجددة المنتشرة بل وأهمها، وهو سائل أسود اللون يتكون من خليط من المركبات العضوية، أهمها عنصرا الهيدروجين والكربون وهو ما يعرف باسم الهيدروكربونات ومن خصائصه الكثافة وسرعة الاشتعال.
  • الغاز الطبيعي: يعّتبر من أكثر المصادر الأحفورية نظافةً، ويشمل عدداً من الوحدات عالية الحرارة، ويمكن  العثور عليه بجوف الأرض وأعماقها، سواء منفرداً أو مختلطاً مع النفط، ومن مكوناته الأساسية غاز البيوتان، البروبان، الميثان، والإيثان، وتعّد تلك الأنواع غاية بالأهمية لإعداد الوقود النظيف، وجل ما يتم القيام به من تغييرات هو إزالة العالق به من الشوائب مثل أكسيد الكربون والهيدروجين.

تحولات الطاقة

من خصائص الطاقة الهامة أنها قابلة للتحول من شكلٍ إلى شكل آخر وذلك جزء من التعريف الخاص بها فهي مثل المادة التي لا تفنى ولا تُستحدث من العدم بل تتحول من شكلٍ لآخر، ومن أبرز تحولاتها:

  • الطاقة الضوئية المنبعثة من الشمس والطاقة الحرارية ← طاقة كهربائية مثل التي بالألواح الشمسية.
  • طاقة الوضع خلال السقوط الحر للجسم ← طاقة حركية.
  • الطاقة الكيميائية بالمدفأة التي تعمل بواسطة الغاز ← طاقة حراريّة.
  • الطاقة الكهربائيّة بالمدفأة ← طاقة حرارية.
  • الطاقة الضوئية من الشمس ← طاقة كيميائية خلال عمليّة التمثيل الضوئي للنباتات.
  • الطاقة الكهربائية بالمروحة ← طاقة حركية.
  • الطاقة الكيميائية بوقود السيارات ← طاقة حرارية وحركية.
  • الطاقة الكهربائية والكهرومغناطيسية ← طاقة ضوئية وصوتية وضوئية بالراديو والتلفاز.

خاتمة بحث عن أشكال الطاقة

وأخيراً وفي ختام مقالنا الذي تحدثنا من خلاله على أبرز المعلومات المتعلقة بالطاقة وما لها من أنواع وأشكال مختلفة وما يمكن أن يتحول إليه نوع طاقة لنوع آخر، ونود أن نشير إلى مدى ما للطاقة من أهمية عظيمة في مختلف الأنشطة الحياتية والقطاعات ومنها القطاع الصناعي، قطاع النقل، الكهرباء، القطاع التجاري والسكني وغيرها  الكثير.

المراجع

1

2

3