Networks Business Online Việt Nam & International VH2 / Năng Lượng / Năng lượng – Wikipedia tiếng Việt

Năng lượng – Wikipedia tiếng Việt

Đăng ngày 27 June, 2022 bởi admin

Phương trình liên hệ Năng lượng với khối lượng .

Trong vật lý, năng lượng là đại lượng vật lý mà phải được chuyển đến một đối tượng để thực hiện một công trên, hoặc để làm nóng, các đối tượng.[note 1] Năng lượng là cái gì đó một đại lượng được bảo toàn; định luật bảo toàn năng lượng cho biết năng lượng có thể được chuyển đổi thành các dạng khác nhau, nhưng không tự nhiên sinh ra hoặc mất đi. Đơn vị SI của năng lượng là jun, đó là công làm cho một đối tượng di chuyển với khoảng cách 1 mét để chống lại một lực có giá trị 1 newton.

Các dạng năng lượng phổ biến bao gồm động năng của vật chuyển động, năng lượng tiềm tàng được lưu trữ bởi vị trí của vật trong trường lực (lực hấp dẫn, điện hoặc từ), năng lượng đàn hồi được lưu trữ bằng cách kéo căng vật thể rắn, năng lượng hóa học được giải phóng khi nhiên liệu bị đốt cháy, năng lượng bức xạ mang theo ánh sáng và năng lượng nhiệt do nhiệt độ của một vật thể.

Bạn đang đọc: Năng lượng – Wikipedia tiếng Việt

Khối lượng và năng lượng có tương quan ngặt nghèo với nhau. Do sự tương tự năng lượng khối lượng, bất kể vật thể nào có khối lượng khi đứng yên ( gọi là khối lượng nghỉ ) cũng có một lượng năng lượng tương tự có dạng gọi là năng lượng nghỉ và bất kể năng lượng bổ trợ nào ( dưới mọi hình thức ) mà vật thể có được ở trên năng lượng nghỉ sẽ tăng tổng khối lượng của vật thể giống như nó tăng tổng năng lượng của nó. Ví dụ, sau khi làm nóng một vật thể, sự ngày càng tăng năng lượng của nó hoàn toàn có thể được đo bằng một sự ngày càng tăng nhỏ về khối lượng, với một thang đo đủ nhạy .Các sinh vật sống yên cầu năng lượng để sống, ví dụ điển hình như năng lượng con người có được từ thức ăn. Nền văn minh của con người yên cầu năng lượng để hoạt động giải trí, nó lấy từ những nguồn năng lượng như nguyên vật liệu hóa thạch, nguyên vật liệu hạt nhân hoặc năng lượng tái tạo. Các quy trình của khí hậu và hệ sinh thái của Trái Đất được thôi thúc bởi năng lượng bức xạ mà Trái Đất nhận được từ Mặt Trời và năng lượng địa nhiệt có trong Trái Đất .

Các dạng năng lượng[sửa|sửa mã nguồn]

Tổng năng lượng của một mạng lưới hệ thống hoàn toàn có thể được phân loại và phân loại thành thế năng, động năng hoặc phối hợp cả hai theo nhiều cách khác nhau. Năng lượng động học được xác lập bởi hoạt động của một vật thể – hoặc hoạt động tổng hợp của những thành phần của một vật thể – và năng lượng tiềm năng phản ánh tiềm năng của một vật thể có hoạt động, và nói chung là một công dụng của vị trí của một vật thể trong một trường hoặc hoàn toàn có thể được tàng trữ trong chính nó .Mặc dù hai loại này là đủ để miêu tả toàn bộ những dạng năng lượng, nhưng thường thuận tiện khi đề cập đến sự tích hợp đơn cử của thế năng và động năng như dạng riêng của nó. Ví dụ, năng lượng cơ học vĩ mô là tổng của động năng tịnh tiến và quay và năng lượng trong một mạng lưới hệ thống bỏ lỡ động năng do nhiệt độ và năng lượng hạt nhân tích hợp sử dụng thế năng từ lực hạt nhân và lực yếu ), trong số những lực khác .
Thomas Young, người đầu tiên sử dụng thuật ngữ “năng lượng” theo nghĩa hiện đại.

Từ tiếng Anh energy từ từ tiếng Hy Lạp cổ: ἐνέργεια, chuyển tự energeia, nguyên văn ‘activity, operation’,[1] có thể xuất hiện lần đầu tiên trong tác phẩm của Aristotle vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. Trái ngược với định nghĩa hiện đại, energeia là một khái niệm triết học định tính, nghĩa rộng để bao gồm các ý tưởng như hạnh phúc và niềm vui.

Vào cuối thế kỷ 17, Gottfried Leibniz đã đề xuất ý tưởng về tiếng Latinh: vis viva hoặc lực sống, được định nghĩa là tích của khối lượng của một vật và vận tốc của nó bình phương; ông tin rằng tổng số viva đã được bảo tồn. Để giải thích cho sự chậm lại do ma sát, Leibniz đưa ra giả thuyết rằng năng lượng nhiệt bao gồm chuyển động ngẫu nhiên của các bộ phận cấu thành của vật chất, mặc dù nó sẽ kéo dài hơn một thế kỷ cho đến khi điều này thường được chấp nhận. Sự tương tự hiện đại của tính chất này, động năng, khác với vis viva chỉ là một tích của hai biến số.

Năm 1807, Thomas Young có thể là người đầu tiên sử dụng thuật ngữ “năng lượng” thay vì vis viva, theo nghĩa hiện đại của nó.[2] Gustave-Gaspard Coriolis đã mô tả ” động năng ” vào năm 1829 theo nghĩa hiện đại của nó, và vào năm 1853, William Rankine đã đặt ra thuật ngữ ” năng lượng tiềm năng “. Định luật bảo toàn năng lượng cũng được đưa ra lần đầu tiên vào đầu thế kỷ 19, và áp dụng cho bất kỳ hệ cô lập nào. Người ta đã tranh luận trong một số năm, liệu nhiệt là một chất vật lý, được gọi là nhiệt lượng, hay chỉ đơn thuần là một đại lượng vật lý, chẳng hạn như động lượng. Năm 1845, James Prescott Joule đã phát hiện ra mối liên hệ giữa công việc cơ khí và sự sinh nhiệt.

Những tăng trưởng này đã dẫn đến kim chỉ nan bảo tồn năng lượng, được chính thức hóa phần lớn bởi William Thomson ( Lord Kelvin ) là nghành nghề dịch vụ nhiệt động lực học. Nhiệt động lực học đã tương hỗ sự tăng trưởng nhanh gọn những lý giải về những quy trình hóa học của Rudolf Clausius, Josiah Willard Gibbs và Walther Nernst. Nó cũng dẫn đến một công thức toán học về khái niệm entropy của Clausius và đưa ra những định luật về năng lượng bức xạ của Jožef Stefan. Theo định lý của Noether, việc bảo tồn năng lượng là hệ quả của thực tiễn là những định luật vật lý không đổi khác theo thời hạn. [ 3 ] Do đó, kể từ năm 1918, những nhà kim chỉ nan đã hiểu rằng định luật bảo toàn năng lượng là hệ quả toán học trực tiếp của tính đối xứng tịnh tiến của đại lượng phối hợp với năng lượng, đơn cử là thời hạn .

Đơn vị đo lường và thống kê[sửa|sửa mã nguồn]

Thiết bị của Joule để đo tương tự cơ học của nhiệt. Một khối lượng giảm dần gắn liền với một chuỗi làm cho một mái chèo chìm trong nước để xoay .Năm 1843, Joule độc lập phát hiện ra sự tương tự cơ học trong một loạt những thí nghiệm. Thí nghiệm nổi tiếng nhất trong số chúng đã sử dụng ” máy Joule ” : khối lượng giảm dần, được gắn vào một chuỗi, gây ra sự quay của một mái chèo ngâm trong nước, thực tiễn cách nhiệt từ truyền nhiệt. Nó cho thấy rằng năng lượng mê hoặc bị mất bởi khối lượng giảm dần bằng với năng lượng bên trong mà nước thu được trải qua ma sát với mái chèo .Trong Hệ giám sát quốc tế ( SI ), đơn vị chức năng năng lượng là joule, được đặt theo tên của James Prescott Joule. Nó là một đơn vị chức năng dẫn xuất. Nó tương tự với năng lượng tiêu tốn ( hoặc công hoàn thành xong ) khi tính năng một lực của một newton trải qua khoảng cách một mét. Tuy nhiên, năng lượng cũng được bộc lộ ở nhiều đơn vị chức năng khác không phải là một phần của SI, ví dụ điển hình như erg, calo, Đơn vị Nhiệt Anh, kilowatt-giờ và kilocalories, yên cầu thông số quy đổi khi được biểu lộ bằng đơn vị chức năng SI .Đơn vị SI của vận tốc năng lượng ( năng lượng trên một đơn vị chức năng thời hạn ) là watt, là một joule mỗi giây. Do đó, một joule là một watt-giây và 3600 joule bằng một watt-giờ. Đơn vị năng lượng CGS là erg và đơn vị chức năng thường thì của Anh và Hoa Kỳ là feet-pound. Đơn vị năng lượng khác như Electronvolt, calo thức ăn hoặc nhiệt động lực học kcal ( dựa trên sự đổi khác nhiệt độ của nước trong một quy trình làm nóng ), và BTU được sử dụng trong nghành nghề dịch vụ đơn cử của khoa học và thương mại .

Sử dụng trong khoa học[sửa|sửa mã nguồn]

Cơ học cổ xưa[sửa|sửa mã nguồn]

Trong cơ học cổ xưa, năng lượng là một đặc thù có ích về mặt khái niệm và toán học, vì nó là một đại lượng được bảo toàn. Một số công thức của cơ học đã được tăng trưởng sử dụng năng lượng như một khái niệm cốt lõi .Công, một tính năng của năng lượng, là lực nhân khoảng cách .

W
=

∫

⋅

{\displaystyle W=\int _{C}\mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {s} }

$W=\int _{C}\mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {s}$

Điều này nói rằng công (

{\displaystyle W}

$W$ ) bằng tích phân đường thẳng của lực F dọc theo đường dẫn C; để biết chi tiết xem bài viết công cơ học. Công và do đó năng lượng phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Ví dụ, hãy xem xét một quả bóng bị gậy đánh. Trong hệ quy chiếu trung tâm, gậy không sinh công trên quả bóng. Nhưng, trong khung tham chiếu của người vung gậy, công đáng kể được gậy thực hiện trên quả bóng.

Tổng năng lượng của một mạng lưới hệ thống đôi lúc được gọi là Hamilton, theo tên của William Rowan Hamilton. Các phương trình cổ xưa của hoạt động hoàn toàn có thể được viết theo thuật ngữ Hamilton, ngay cả so với những mạng lưới hệ thống rất phức tạp hoặc trừu tượng. Các phương trình cổ xưa này có những chất tựa như trực tiếp đáng chú ý quan tâm trong cơ học lượng tử phi tương đối. [ 4 ]

Một khái niệm khác liên quan đến năng lượng được gọi là Lagrangian, theo tên của Joseph-Louis Lagrange. Chủ nghĩa hình thức này là cơ bản như Hamilton, và cả hai có thể được sử dụng để rút ra các phương trình chuyển động hoặc có nguồn gốc từ chúng. Nó được phát minh trong bối cảnh cơ học cổ điển, nhưng nói chung là hữu ích trong vật lý hiện đại. Lagrange được định nghĩa là động năng trừ đi thế năng. Thông thường, chủ nghĩa hình thức Lagrange thuận tiện hơn về mặt toán học so với Hamilton cho các hệ thống không bảo thủ (như các hệ thống có ma sát).

Định lý Noether ( 1918 ) nói rằng bất kể sự đối xứng độc lạ nào về hành vi của một mạng lưới hệ thống vật lý đều có luật bảo tồn tương ứng. Định lý của Noether đã trở thành một công cụ cơ bản của vật lý kim chỉ nan văn minh và đo lường và thống kê của những biến thể. Một khái quát về những công thức tinh dịch trên những hằng số hoạt động trong cơ học Lagrangian và Hamilton ( 1788 và 1833, tương ứng ), nó không vận dụng cho những mạng lưới hệ thống không hề được quy mô hóa bằng Lagrangian ; ví dụ, những mạng lưới hệ thống tiêu tan với những đối xứng liên tục không cần phải có luật bảo tồn tương ứng .

Trong bối cảnh hóa học, năng lượng là một thuộc tính của một chất là kết quả của cấu trúc nguyên tử, phân tử hoặc tổng hợp của nó. Vì một sự biến đổi hóa học đi kèm với một sự thay đổi trong một hoặc nhiều loại cấu trúc này, nó luôn luôn đi kèm với sự tăng hoặc giảm năng lượng của các chất liên quan. Một số năng lượng được truyền giữa môi trường xung quanh và các chất phản ứng của phản ứng dưới dạng nhiệt hoặc ánh sáng; do đó các sản phẩm của một phản ứng có thể có nhiều hoặc ít năng lượng hơn các chất phản ứng. Một phản ứng được cho là tỏa nhiệt hoặc ngoại sinh nếu trạng thái cuối cùng ở thang năng lượng thấp hơn trạng thái ban đầu; trong trường hợp phản ứng nhiệt nội thì tình huống ngược lại. Phản ứng hóa học hầu như không thể xảy ra trừ khi các chất phản ứng vượt qua hàng rào năng lượng được gọi là năng lượng kích hoạt. Tốc độ của phản ứng hóa học (ở nhiệt độ đã cho T) liên quan đến năng lượng kích hoạt E bởi yếu tố dân số của Boltzmann e – E / kT – đó là xác suất phân tử có năng lượng lớn hơn hoặc bằng E ở nhiệt độ đã cho T. Sự phụ thuộc theo cấp số nhân của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ được gọi là phương trình Arrhenius. Năng lượng kích hoạt cần thiết cho một phản ứng hóa học có thể được cung cấp dưới dạng năng lượng nhiệt.

Trong sinh học, năng lượng là một thuộc tính của toàn bộ những mạng lưới hệ thống sinh học từ sinh quyển đến sinh vật nhỏ nhất. Trong một sinh vật, nó chịu nghĩa vụ và trách nhiệm cho sự tăng trưởng và tăng trưởng của một tế bào sinh học hoặc một cơ quan của một sinh vật. Năng lượng được sử dụng trong hô hấp hầu hết được tàng trữ trong oxy phân tử [ 5 ] và hoàn toàn có thể được mở khóa bằng những phản ứng với những phân tử của những chất như carbohydrate ( gồm có cả đường ), lipid và protein được tàng trữ bởi những tế bào. Về mặt con người, tương tự con người ( He ) ( Chuyển đổi năng lượng của con người ) chỉ ra, so với một lượng tiêu tốn năng lượng nhất định, lượng năng lượng tương đối thiết yếu cho quy trình trao đổi chất của con người, giả sử tiêu tốn năng lượng trung bình của con người là 12.500 kJ mỗi ngày và vận tốc trao đổi chất cơ bản là 80 watt. Ví dụ, nếu khung hình tất cả chúng ta chạy ( trung bình ) ở mức 80 watt, thì một bóng đèn chạy ở 100 watt đang chạy ở mức 1,25 tương tự con người ( 100 ÷ 80 ) tức là 1,25 He. Đối với một trách nhiệm khó khăn vất vả chỉ trong vài giây, một người hoàn toàn có thể đưa ra hàng ngàn watt, gấp nhiều lần 746 watt trong một mã lực chính thức. Đối với những trách nhiệm lê dài vài phút, một người tương thích hoàn toàn có thể tạo ra khoảng chừng 1.000 watt. Đối với một hoạt động giải trí phải được duy trì trong một giờ, sản lượng giảm xuống khoảng chừng 300 ; so với một hoạt động giải trí được duy trì cả ngày, 150 watt là khoảng chừng tối đa. [ 6 ] Tương đương con người tương hỗ sự hiểu biết về dòng năng lượng trong những mạng lưới hệ thống vật lý và sinh học bằng cách biểu lộ những đơn vị chức năng năng lượng theo thuật ngữ của con người : nó cung ứng ” cảm xúc ” cho việc sử dụng một lượng năng lượng nhất định. [ 7 ]

Năng lượng bức xạ của ánh sáng mặt trời cũng được thực vật thu giữ dưới dạng năng lượng hóa học trong quang hợp, khi carbon dioxide và nước (hai hợp chất năng lượng thấp) được chuyển đổi thành carbohydrate, lipid và protein và các hợp chất năng lượng cao như oxy [5] và ATP. Carbonhydrat, lipid và protein có thể giải phóng năng lượng oxy, được sử dụng bởi các sinh vật sống như một chất nhận điện tử. Sự giải phóng năng lượng được lưu trữ trong quá trình quang hợp vì nhiệt hoặc ánh sáng có thể được kích hoạt đột ngột bởi một tia lửa, trong một đám cháy rừng, hoặc nó có thể được cung cấp chậm hơn cho quá trình trao đổi chất của động vật hoặc con người, khi các phân tử hữu cơ được hấp thụ và quá trình dị hóa được kích hoạt bởi enzyme hoạt động.

Bất kỳ sinh vật sống nào cũng dựa vào một nguồn năng lượng bên ngoài – năng lượng bức xạ từ Mặt trời trong trường hợp thực vật xanh, năng lượng hóa học ở dạng nào đó trong trường hợp động vật hoang dã – để hoàn toàn có thể tăng trưởng và sinh sản. 1500 15002000 hàng ngày Calo ( 6 Tiếng8 MJ ) được khuyến nghị cho một người trưởng thành được sử dụng như một sự tích hợp của những phân tử oxy và thực phẩm, sau này hầu hết là carbohydrate và chất béo, trong đó glucose ( C 6 H 12 O 6 ) và stearin ( C 57 H 110 O 6 ) là những ví dụ thuận tiện. Các phân tử thực phẩm bị oxy hóa thành carbon dioxide và nước trong ty thể

+
6

⟶
6

+
6

{\displaystyle {\ce {C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O}}}

${\displaystyle {\ce {C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3b900a38a081015a895dbce7eb6a5d2699523fce”/> C 57 H 110 O 6 + 81 ⋅ 5 O 2 ⟶ 57 CO 2 + 55 H 2 O {\displaystyle {\ce {C57H110O6 + 81.5O2 -> 57CO2 + 55H2O}}} <img alt=$ 57CO2 + 55H2O}}}” class=”mwe-math-fallback-image-inline” src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cbec59e87f0dadd01a673253316bb27ef542c73c”/>

và một số năng lượng được sử dụng để chuyển đổi ADP thành ATP.

Xem thêm: 90+ Mẫu Đèn Năng Lượng Mặt Trời Giá Rẻ, Siêu Bền từ 285K

ADP + HPO42 − → ATP + H2OPhần còn lại của năng lượng hóa học trong O 2 [ 8 ] và carbohydrate hoặc chất béo được chuyển thành nhiệt : ATP được sử dụng như một loại ” tiền tệ năng lượng “, và một số ít năng lượng hóa học mà nó chứa được sử dụng cho chuyển hóa khác khi ATP phản ứng với những nhóm OH và ở đầu cuối phân tách thành ADP và phosphat ( ở mỗi tiến trình của quy trình trao đổi chất, 1 số ít năng lượng hóa học được chuyển thành nhiệt ). Chỉ một phần rất nhỏ của năng lượng hóa học khởi đầu được sử dụng cho việc làm : [ note 2 ]

đạt được động năng của một vận động viên chạy nước rút trong suốt cuộc đua 100m: 4 kJ

đạt được năng lượng hấp dẫn của 150 kg trọng lượng nâng qua 2 mét: 3 kJ

Lượng thức ăn hàng ngày của một người trưởng thành bình thường: 6 MJ

Hình như những sinh vật sống hoạt động giải trí kém hiệu suất cao ( theo nghĩa vật lý ) trong việc sử dụng năng lượng mà chúng nhận được ( năng lượng hóa học hoặc năng lượng bức xạ ), và thực sự là hầu hết những máy móc thực sự có độ hiệu suất cao cao hơn. Trong những sinh vật đang tăng trưởng, năng lượng được quy đổi thành nhiệt ship hàng mục tiêu sống còn, vì nó cho phép mô sinh vật có trật tự cao so với những phân tử mà nó được tạo ra. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học nói rằng năng lượng ( và vật chất ) có xu thế lan tỏa đều hơn trong ngoài hành tinh : tập trung chuyên sâu năng lượng ( hoặc vật chất ) ở một nơi đơn cử, cần phải truyền ra một lượng năng lượng lớn hơn ( dưới dạng nhiệt ) trên phần còn lại của ngoài hành tinh ( ” môi trường tự nhiên xung quanh ” ). [ note 3 ] Các sinh vật đơn thuần hơn hoàn toàn có thể đạt được hiệu suất cao năng lượng cao hơn những sinh vật phức tạp hơn, nhưng những sinh vật phức tạp hoàn toàn có thể chiếm những hốc sinh thái xanh không có sẵn cho những sinh vật khác đơn thuần hơn. Sự quy đổi một phần năng lượng hóa học thành nhiệt ở mỗi bước trong quy trình trao đổi chất là nguyên do vật lý đằng sau kim tự tháp sinh khối quan sát được trong sinh thái học : chỉ thực thi bước tiên phong trong chuỗi thức ăn, theo ước tính 124,7 PG / a của carbon được cố định và thắt chặt bằng quang hợp, 64.3 PG / a ( 52 % ) được sử dụng cho quy trình chuyển hóa của cây xanh, [ 9 ] tức là được quy đổi thành carbon dioxide và nhiệt .

Khoa học Trái Đất[sửa|sửa mã nguồn]

Trong địa chất, trôi dạt lục địa, dãy núi, núi lửa và động đất là những hiện tượng kỳ lạ hoàn toàn có thể được lý giải dưới dạng đổi khác năng lượng trong lòng đất, [ 10 ] trong khi những hiện tượng kỳ lạ khí tượng như gió, mưa, mưa đá, tuyết, sét, lốc xoáy và bão là toàn bộ là tác dụng của sự biến hóa năng lượng do năng lượng mặt trời mang lại trên bầu khí quyển của hành tinh Trái Đất .Ánh sáng Mặt Trời hoàn toàn có thể được tàng trữ dưới dạng thế năng mê hoặc sau khi nó chiếu đến Trái Đất, vì ( ví dụ ) nước bốc hơi từ những đại dương và được ngọt ngào trên những ngọn núi ( tại đó sau khi được giải phóng tại một đập thủy điện, nó hoàn toàn có thể được sử dụng để chạy tua-bin hoặc máy phát điện để sản xuất điện lực ). Ánh sáng Mặt Trời cũng thôi thúc nhiều hiện tượng kỳ lạ thời tiết, lưu lại những hiện tượng kỳ lạ được tạo ra bởi những sự kiện núi lửa. Một ví dụ về sự kiện thời tiết qua trung gian mặt trời là một cơn bão, xảy ra khi những vùng to lớn không không thay đổi của đại dương ấm cúng, nóng lên trong nhiều tháng, từ bỏ một phần năng lượng nhiệt của chúng bất ngờ đột ngột để phân phối năng lượng cho một vài ngày hoạt động không khí kinh hoàng .Trong một quy trình chậm hơn, sự phân rã phóng xạ của những nguyên tử trong lõi Trái Đất giải phóng nhiệt. Năng lượng nhiệt này tích trữ trong xây đắp địa tầng và hoàn toàn có thể nâng cả núi, trải qua thiết kế sơn. Việc nâng chậm này đại diện thay mặt cho một loại dự trữ năng lượng mê hoặc của năng lượng nhiệt, sau này hoàn toàn có thể được giải phóng thành động năng hoạt động giải trí trong những vụ lở đất, sau một sự kiện kích hoạt. Động đất cũng giải phóng năng lượng tiềm tàng đàn hồi được tàng trữ trong đá, kho tàng trữ năng lượng này được tạo ra ở đầu cuối từ cùng một nguồn nhiệt phóng xạ. Do đó, theo cách hiểu hiện tại, những sự kiện quen thuộc như lở đất và động đất giải phóng năng lượng đã được tàng trữ dưới dạng thế năng trong trường mê hoặc của Trái Đất hoặc biến dạng đàn hồi ( thế năng cơ học ) trong đá. Trước đó, chúng đại diện thay mặt cho sự giải phóng năng lượng đã được tàng trữ trong những nguyên tử nặng kể từ khi những ngôi sao 5 cánh siêu tân tinh bị tàn phá từ lâu tạo ra những nguyên tử này .

Vũ trụ học[sửa|sửa mã nguồn]

Trong thiên hà học và thiên văn học, những hiện tượng kỳ lạ của những ngôi sao 5 cánh, tân tinh, siêu tân tinh, quasar và vụ nổ tia gamma là sự biến hóa năng lượng năng lượng cao nhất của thiên hà. Tất cả những hiện tượng kỳ lạ sao ( gồm có cả hoạt động giải trí của Mặt Trời ) được thôi thúc bởi những loại biến hóa năng lượng khác nhau. Năng lượng trong những đổi khác như vậy là từ sự sụp đổ lực mê hoặc của vật chất ( thường là hydro phân tử ) vào những loại vật thể thiên văn khác nhau ( sao, lỗ đen, v.v. ) hoặc từ phản ứng tổng hợp hạt nhân ( của những nguyên tố nhẹ hơn, hầu hết là hydro ). Phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro trong Mặt Trời cũng giải phóng một kho năng lượng tiềm năng khác được tạo ra vào thời gian xảy ra Vụ nổ lớn. Vào thời gian đó, theo kim chỉ nan, khoảng trống lan rộng ra và thiên hà nguội quá nhanh để hydro trọn vẹn hợp nhất thành những nguyên tố nặng hơn. Điều này có nghĩa là hydro đại diện thay mặt cho một kho năng lượng tiềm năng hoàn toàn có thể được giải phóng bằng phản ứng tổng hợp. Quá trình nhiệt hạch như vậy được kích hoạt bởi nhiệt và áp suất được tạo ra từ sự sụp đổ lực mê hoặc của những đám mây hydro khi chúng tạo ra những ngôi sao 5 cánh và một số ít năng lượng nhiệt hạch sau đó được chuyển thành ánh sáng Mặt Trời .

Cơ học lượng tử[sửa|sửa mã nguồn]

Trong cơ học lượng tử, năng lượng được định nghĩa theo thuật ngữ của toán tử năng lượng như là một đạo hàm thời gian của hàm sóng. Phương trình Schrödinger tương đương toán tử năng lượng với toàn bộ năng lượng của hạt hoặc hệ. Kết quả của nó có thể được coi là một định nghĩa về đo lường năng lượng trong cơ học lượng tử. Phương trình Schrödinger mô tả sự phụ thuộc không gian và thời gian của hàm sóng thay đổi chậm (không tương đối) của các hệ lượng tử. Giải pháp của phương trình này cho một hệ thống ràng buộc là rời rạc (một tập hợp các trạng thái được phép, mỗi trạng thái được đặc trưng bởi một mức năng lượng) dẫn đến khái niệm lượng tử. Trong giải pháp của phương trình Schrödinger cho bất kỳ bộ dao động (máy rung) và cho sóng điện từ trong chân không, các trạng thái năng lượng thu được có liên quan đến tần số theo mối quan hệ của Planck:

E
=
h
ν

{\displaystyle E=h\nu }

$E=h\nu$ (Ở đây

{\displaystyle h}

$h$ là hằng số của Planck và

{\displaystyle \nu }

$\nu$ tần số). Trong trường hợp sóng điện từ, các trạng thái năng lượng này được gọi là lượng tử ánh sáng hoặc photon.

Thuyết tương đối[sửa|sửa mã nguồn]

Khi đo lường và thống kê động năng ( hoạt động giải trí để tăng cường một vật thể lớn từ vận tốc 0 đến vận tốc hữu hạn ) một cách tương đối – sử dụng những phép đổi khác Lorentz thay vì cơ học Newton – Einstein đã phát hiện ra một loại sản phẩm phụ giật mình của những phép tính này là một thuật ngữ năng lượng không biến mất ở mức 0 vận tốc. Ông gọi đó là năng lượng nghỉ : năng lượng mà mọi vật thể lớn chiếm hữu ngay cả khi đứng yên. Lượng năng lượng tỷ suất thuận với khối lượng của khung hình :

=
m

{\displaystyle E_{0}=mc^{2}}

$E_{0}=mc^{2}$

trong đó

m là khối lượng của vật,

c là tốc độ ánh sáng trong chân không,

$E_{0}$ là năng lượng nghỉ.

Ví dụ, hãy xem xét sự tiêu diệt electron – positron, trong đó năng lượng còn lại của hai hạt riêng không liên quan gì đến nhau ( tương tự với họ khối lượng nghỉ ) được quy đổi sang năng lượng bức xạ của photon được tạo ra trong quy trình này. Trong mạng lưới hệ thống này, vật chất và phản vật chất ( electron và positron ) bị hủy hoại và đổi khác thành phi vật chất ( những photon ). Tuy nhiên, tổng khối lượng và tổng năng lượng không đổi khác trong quy trình tương tác này. Các photon đều không có khối lượng nghỉ nhưng dù sao cũng có năng lượng bức xạ biểu lộ cùng quán tính giống như hai hạt khởi đầu. Đây là một quy trình thuận nghịch – quy trình nghịch đảo được gọi là tạo cặp – trong đó khối lượng hạt còn lại được tạo ra từ năng lượng bức xạ của hai ( hoặc nhiều ) photon tiêu diệt .Trong thuyết tương đối rộng, tenxơ ứng suất năng lượng dùng làm thuật ngữ nguồn cho trường mê hoặc, tựa như như cách khối lượng đóng vai trò là thuật ngữ nguồn trong phép tính xê dịch Newton không tương đối. [ 11 ]Năng lượng và khối lượng là biểu lộ của một và cùng một thuộc tính vật lý cơ bản của một mạng lưới hệ thống. Đặc tính này chịu nghĩa vụ và trách nhiệm về quán tính và cường độ tương tác mê hoặc của mạng lưới hệ thống ( ” bộc lộ khối lượng ” ) và cũng chịu nghĩa vụ và trách nhiệm về năng lực tiềm tàng của mạng lưới hệ thống để thực thi việc làm hoặc sưởi ấm ( ” bộc lộ năng lượng ” ), chịu những hạn chế của quy luật vật lý khác .Trong vật lý cổ xưa, năng lượng là một đại lượng vô hướng, phối hợp chính tắc với thời hạn. Trong thuyết tương đối đặc biệt quan trọng, năng lượng cũng là một vô hướng ( mặc dầu không phải là vô hướng Lorentz mà là thành phần thời hạn của động lực học 4 động lực ). [ 11 ] Nói cách khác, năng lượng là không bao giờ thay đổi so với những phép quay của khoảng trống, nhưng không phải là không bao giờ thay đổi so với những phép quay của không-thời gian ( = boosts ) .