L'energia meccanica è l'energia che si manifesta
muovendo o deformando i corpi solidi e le sostanze
fluide come liquidi e gas.
L'energia meccanica può presentarsi in due modi:
L’energia cinetica si ha quando in un sistema meccanico si ha
movimento o deformazione.
Un corpo dotato di energia
meccanica allo stato cinetico
(energia cinetica) può muoversi
con:
•
moto traslatorio: ad
esempio un'auto che si sposta;
•
moto rotatorio: ad
esempio una ruota che gira;
•
moto armonico: ad
esempio un pendolo che oscilla.
L’energia
potenziale
avviene
quando
l'energia non
agisce, ma è
pronta per
agire appena
si verificano
le condizioni
favorevoli.
Un'altra forma
di
energia
potenziale
è
quella elastica,
come
quella
che possiede
una molla dopo
essere
stata
schiacciata o
tirata.
L'energia termica, comunemente nota come calore, si può
rilevare attraverso una variazione di temperatura nei corpi o
nell'ambiente. II calore può essere trasmesso in tre modi:
Si ha conduzione
quando il calore si
trasmette attraverso i
materiali.
Sono buoni conduttori termici
quei materiali, come i metalli, le
cui molecole trasmettono più
facilmente il moto vibratorio.
Sono invece isolanti termici,
cioè cattivi conduttori di
calore, materiali come il legno
secco, il vetro, le materie
plastiche, la ceramica, l'aria.
La trasmissione per
convezione avviene
nelle sostanze fluide
come liquidi o gas e
consiste nello
spostamento di masse
della sostanza stessa
aventi una
temperatura più
elevata all'interno di
altre a temperatura
più bassa.
Il calore si
trasmette
per
irraggiamen
to quando
passa da un
corpo caldo
a uno più
freddo
L'energia elettrica si manifesta normalmente con il
movimento ordinato di cariche elettriche elementari
di segno negativo chiamate elettroni.
Si ha la corrente continua quando il
movimento degli elettroni, cioè la corrente
elettrica, avviene sempre nello stesso verso; si
ha la corrente alternata quando il movimento
avviene per metà del tempo in un verso e per
l'altra metà nel verso opposto
Poiché l'energia elettrica si manifesta con un
movimento di elettroni, si può trasportare
semplicemente prolungando i circuiti che
uniscono i generatori agli utilizzatori, mediante
linee elettriche, che possono essere sospese in
aria attraverso pali e tralicci oppure in cavi
sotterranei o subacquei
Viene chiamata eolica l'energia meccanica fornita dal vento, il quale
non è altro che una massa d'aria in movimento. Il suo utilizzo non crea
inquinamento
Esistono diversi tipi di rotori per lo sfruttamento dell'energia eolica.
Rotori a elica: sono i più moderni,
e sono costituiti da due o tre pale
simili alle eliche degli aeroplani. Il
rotore viene mantenuto nella
direzione del vento da timoni o da
sistemi di regolazione elettronica.
Sono utilizzati nelle zone molto
ventose dove vengono sistemati a
gruppi, anche di oltre cento unità,
per produrre energia elettrica in
quantità industriale
Le fonti
da cui
proviene
l'energia
che
utilizziamo
giornalmen
te sono
molte e di
varia
natura
Le fonti
energetiche
ritenute
primarie sono
tre: la radiazione
solare, il calore
interno della
Terra e il campo
gravitazionale;
tutte le altre
forme di energia
si dicono
derivate.
Esaminando le diverse forme di energia si può notare come il lavoro
che l'energia è in grado di compiere può essere di vario tipo. Lo
spostare un corpo è infatti diverso dal produrre calore e luce.
Per ciascun tipo di lavoro, pertanto, occorre che l'energia in
gioco si manifesti in modo adatto allo scopo, cioè in una delle
forme seguenti:
La Terra conserva nelle profondità del sottosuolo un'enorme quantità di
calore, che in situazioni particolari può essere sfruttato sia per produrre
energia elettrica, sia per riscaldare edifici, serre, impianti di acquicoltura.
Ci sono vari impianti:
Impianti a vapore dominante
Impiantì ad acqua dominante
L'energia nucleare scaturisce da reazioni che avvengono nel nucleo dell'atomo
costituito da protoni, cioè particelle a carica elettrica positiva, e neutroni, particelle
a carica neutra.
La reazione di fusione segue un
Si ha una reazione di fissione
procedimento inverso a quello della
quando, con opportuni sistemi, si
fissione: invece di dividere in due parti un
riesce a dividere in due parti il
atomo pesante si fa in modo di unire due
nucleo atomico di un elemento
atomi leggeri e formarne uno più pesante
molto pesante come l'uranio
Un modo per accrescere l'utilizzo
della fonte idroelettrica, vista anche
l'impossibilità di costruire altri
impianti di grande potenza, è quella
di ripristinare le mi-gliaia di centrali
di bassa potenza a suo tempo
abbandonate per gli alti costi del
controllo e della manutenzione.
L'attuale possibilità di controllo
automatico, senza necessità di
personale, rende oggi questi impianti
convenienti soprattutto perché
possono essere dislocati in località
difficili da raggiungere con i costosi
elettrodotti.
La radiazione
solare arriva sulla
Terra sotto forma
di luce e calore e
costituisce una
fonte di energia
inesauribile,
gratuita e non
inquinante, di cui
l'uomo ha sempre
usufruito
direttamente o
indirettamente.
L'energia luminosa, che da origine al fenomeno della luce, consente a
esseri umani e animali di percepire con la vista tutto ciò che li circonda e
alle piante di vivere e crescere, permettendo la fotosintesi clorofilliana.
Le unità di
energia
luminosa
possono
attraversare
il vuoto e
arrivare sulla
Terra.
L'energia chimica si
presenta sempre allo
stato potenziale e può
essere considerata
come la capacità di
alcune sostanze di
combinarsi con altre
sviluppando energia
sotto forme diverse,
quali luce, calore,
elettricità. Per
comprendere meglio il
significato di questa
definizione si può
pensare al fenomeno
della combustione
La pila
converte
l'energia
chimica
interna in
energia
elettrica.