Содержание
- Энергия и работа
- Примеры человеческой силы
- Типы Энергии
- Механическое накопление энергии
- Будущее накопления энергии
Обсуждение преимуществ и недостатков человеческой силы и энергии часто сводится в основном к проблемам загрязнения окружающей среды, безопасности работников, энергоэффективности, масштабов мировых поставок. Большая часть энергии, необходимой для поддержания темпов современной глобальной жизни, поступает из источников, которые производят нежелательные отходы или иным образом создают нежелательные ситуации.
Долгосрочное и краткосрочное воздействие на окружающую среду вращается вокруг антропогенное (антропогенное) изменение климатакроме загрязнения в традиционном смысле (например, видимый дым от электростанций, работающих на угле, или сточные воды от различных видов промышленной деятельности).
Это потому, что сжигание ископаемого топлива приводит к добавлению СО2 (углекислый газ) и другие "парниковые газы" в атмосферу Земли, что приводит к дополнительному улавливанию тепла вблизи поверхности планеты.
Энергия и работа
Преимущества и недостатки человеческой силы зависят от других факторов, помимо загрязнения. Количество полезной работы, которая может быть выполнена с использованием данного процесса в отношении ввода энергии, называемого механическим КПД (выход энергии, деленный на вход энергии, выраженный в процентах), также имеет значение.
Недостатки человеческой силы часто заключаются в том, что люди сами по себе могут выполнять работу гораздо менее эффективно и в течение гораздо более короткого периода времени, чем работа, выполняемая с помощью машин.
энергии В физике есть единицы расстояния, умноженные на силу (произведение массы на скорость изменения скорости или ускорения). Это устройство представляет собой ньютон-метр, который обычно используется для работы и также называется джоулем.
Эта единица произведена, используя другие комбинации единиц; например, линейная кинетическая энергия (КЕ) получается из формулы (1/2) мВ2,, в то время как потенциальная энергия имеет вид mgh, где m = масса, g = ускорение силы тяжести (9,8 м / с2 на Земле) и h = высота над землей или какой-либо другой нулевой контрольной точкой).
Примеры человеческой силы
Сила в физике это просто энергия в единицу времени или скорость работы в системе, в которой энергия используется механически. Простые примеры человеческой силы включают бег на гору или поднятие тяжестей; чем больше энергии в единицу времени, тем больше выходная мощность у него присутствует.
Если вы поднимаетесь по лестнице за 10 секунд, ваша потенциальная энергия меняется на то же количество, что и при подъеме по лестнице за 5 или 15 секунд. Но ваша сила зависит от того, сколько времени вам потребуется, чтобы достичь вершины, и в каждом случае вы выполняли одинаковое количество физической работы.
Типы Энергии
кинетический а также потенциальная энергия составляют объекты механическая энергия. Объекты также имеют то, что называется внутренней энергией, которая связана главным образом с быстрым колебательным движением материй крошечных составляющих частиц на молекулярном уровне.
Энергия приходит и во многих других формах: химическая энергия (хранится в связях молекул), электроэнергия (в результате разделения зарядов и электрического поля) и высокая температура, который трудно использовать в большинстве систем для работы и вместо этого в основном «рассеивается».
Получение энергии из энергии означает сжигание топлива (нефть, природный газ, уголь; некоторые виды биотоплива), использование кинетической энергии текущей воды или ветра (гидро или ветровая энергия) или «расщепление» атомов (ядерная энергия).
Механическое накопление энергии
В то время как Земля имеет много доступного топлива для производства энергии (в основном электричество), накопление энергии является серьезной проблемой. батареи в настоящее время не может обеспечить даже небольшую долю энергии, необходимой для обеспечения непрерывного функционирования производства, сетей связи и глобальных перевозок по всему миру.
В некоторых районах, которые имеют благоприятную географию, можно поддерживать резервуар с водой выше, чем электростанция, и использовать гравитационную потенциальную энергию в этом резервуаре для выработки гидроэнергии в краткосрочной перспективе, позволяя ей течь из более высоких в более низкие области и приводят в действие турбины электрогенераторов в процессе. Однако, как вы можете себе представить, эта мера не будет работать очень долго в густонаселенном районе.
Будущее накопления энергии
Одна критика в отношении возобновляемых источников энергии, в частности солнечной и ветровой энергии, заключается в их ненадежности из-за того, что они приходят и уходят; случаются спокойные дни или периоды, как и пасмурные дни.
Благодаря международному императиву продолжать производство энергии, одновременно пытаясь снизить вред, наносимый окружающей среде, группа исследователей из Массачусетского технологического института под Бостоном, штат Массачусетс, приступила к работе 2018 года, направленной на сохранение эффективного количества солнечной энергии.
Группа предложила использовать резервуары с расплавленным кремнием для хранения этого вида энергии и выпуска ее по требованию, и предсказала, что в конечном итоге их концептуальный дизайн может дать продукт, значительно превосходящий современный промышленный стандарт, литий-ионные аккумуляторы.