Trong vật lý, năng lượng là tài sản phải được chuyển giao cho một vật thể để thực hiện công việc hoặc để sưởi ấm vật thể, và có thể được chuyển đổi dưới hình thức, nhưng không tạo ra hoặc phá huỷ. Đơn vị năng lượng SI Là joule, đó là năng lượng chuyển giao cho một đối tượng bằng công việc cơ khí di chuyển nó một khoảng cách 1 mét so với một lực lượng 1 newton.
Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một thước đo khác của lượng vật chất được xác định theo công thức liên quan đến khối lượng toàn phần E = mc². Nó là khối lượng nhân với một hằng số có đơn vị là vận tốc bình phương, nên đơn vị đo năng lượng trong hệ đo lường quốc tế là kg (m/s)².
Các dạng năng lượng thông thường bao gồm năng lượng động học của một vật chuyển động, năng lượng tiềm năng được lưu trữ bởi vị trí của vật thể trong trường lực (trọng lực, điện hoặc từ), năng lượng đàn hồi được lưu trữ bởi các vật thể rắn kéo dài, năng lượng hóa học được giải phóng khi một đốt nhiên liệu, Năng lượng bức xạ mang theo ánh sáng, và năng lượng nhiệt do nhiệt độ của một vật thể.
Khối lượng và năng lượng có liên quan chặt chẽ. Do sự tương đương về năng lượng-năng lượng, bất kỳ đối tượng nào có khối lượng khi đứng yên trong một khung quy ước (còn gọi là khối lượng nghỉ ngơi) cũng có một lượng năng lượng tương đương mà hình thức của nó được gọi là năng lượng nghỉ ngơi trong khung đó và bất kỳ năng lượng bổ sung nào thu được từ vật trên Phần còn lại của năng lượng sẽ làm tăng khối lượng của một vật thể. Ví dụ, với một quy mô đủ nhạy cảm, người ta có thể đo được sự gia tăng khối lượng sau khi đốt nóng một vật.
Sinh vật sống đòi hỏi năng lượng sẵn có để tồn tại, chẳng hạn như con người năng lượng có được từ thực phẩm. Văn minh được năng lượng cần từ các nguồn năng lượng như nhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu hạt nhân, hoặc năng lượng tái tạo. Các quá trình khí hậu và hệ sinh thái của trái đất được điều khiển bởi năng lượng bức xạ Trái đất nhận được từ mặt trời và năng lượng địa nhiệt chứa trong lòng đất.
Hình dáng[]
Tổng năng lượng của một hệ thống có thể được chia nhỏ và phân loại theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, cơ học cổ điển phân biệt giữa năng lượng động học, được xác định bởi sự chuyển động của vật thể qua không gian và năng lượng tiềm năng, là một chức năng của vị trí của vật trong một trường. Cũng có thể phân biệt được năng lượng hấp dẫn, năng lượng nhiệt, một số loại năng lượng hạt nhân (sử dụng tiềm năng từ lực hạt nhân và lực yếu), năng lượng điện (từ điện trường) và năng lượng từ (từ từ trường) , Trong số những người khác. Nhiều trong số những phân loại này trùng nhau; Ví dụ, năng lượng nhiệt thường bao gồm một phần động học và một phần năng lượng tiềm năng.
Một số loại năng lượng là một hỗn hợp khác nhau của cả năng lượng và động lực. Một ví dụ là năng lượng cơ học là tổng hợp năng lượng động học và năng lượng tiềm năng (thường là vĩ mô) trong một hệ thống. Năng lượng đàn hồi trong vật liệu cũng phụ thuộc vào năng lượng tiềm năng điện (trong số các nguyên tử và phân tử), cũng như năng lượng hóa học, được lưu trữ và giải phóng từ một bình chứa điện năng tiềm năng điện giữa các điện tử, và các phân tử hoặc hạt nhân nguyên tử thu hút chúng. Báo giá để xác minh]. Danh sách này cũng không nhất thiết phải hoàn thành. Bất cứ khi nào các nhà khoa học vật lý phát hiện ra một hiện tượng nào đó dường như vi phạm luật bảo toàn năng lượng, các hình thức mới thường được thêm vào để giải thích sự khác biệt này.
Nhiệt và công việc là những trường hợp đặc biệt vì chúng không phải thuộc tính của hệ thống, mà là những đặc tính của các quá trình chuyển năng lượng. Nói chung chúng ta không thể đo nhiệt độ hay công việc có trong một vật thể, mà chỉ cần bao nhiêu năng lượng được chuyển giao giữa các vật thể theo những cách nào đó trong quá trình xảy ra một quá trình nhất định. Nhiệt và công việc được đánh giá là tích cực hoặc tiêu cực phụ thuộc vào phía bên nào của giao dịch chúng tôi xem chúng.
Các năng lượng tiềm năng thường được đo bằng dương hoặc âm tùy thuộc vào mức độ lớn hoặc nhỏ hơn năng lượng của một trạng thái hoặc cấu hình cơ bản được chỉ định như hai vật tương tác nằm cách xa nhau vô hạn. Năng lượng sóng (chẳng hạn như năng lượng bức xạ hoặc âm thanh), động năng và năng lượng nghỉ ngơi lớn hơn hoặc bằng không bởi vì chúng được đo so với trạng thái cơ bản của năng lượng bằng không: "không có sóng", "không chuyển động" và "Không quán tính", tương ứng.
Sự phân biệt giữa các loại năng lượng khác nhau không phải lúc nào cũng rõ ràng. Như Richard Feynman chỉ ra:Những khái niệm về tiềm năng và động năng phụ thuộc vào khái niệm về chiều dài. Ví dụ, người ta có thể nói về tiềm năng vĩ mô và động năng, không bao gồm tiềm năng nhiệt và động năng. Năng lượng tiềm năng hóa học cũng là một khái niệm vĩ mô, và kiểm tra kỹ hơn cho thấy nó thực sự là tổng của tiềm năng và động năng ở quy mô nguyên tử và hạ nguyên tử. Những nhận xét tương tự áp dụng cho năng lượng "tiềm năng" của hạt nhân và hầu hết các dạng năng lượng khác. Sự phụ thuộc vào quy mô chiều dài là không có vấn đề nếu các thang đo chiều dài khác nhau được tách riêng, như thường là trường hợp ... nhưng sự nhầm lẫn có thể xuất hiện khi các quy mô chiều dài khác nhau được kết hợp, ví dụ như khi ma sát chuyển công việc vĩ đại thành nhiệt năng cực nhỏ.