- June 16, 2019
- Posted by: Mayphatdien24h
- Category: Kiến Thức
Năng lượng là gì?
Năng lượng là khả năng làm thay đổi trạng thái hoặc thực hiện công năng lên một hệ vật chất.
Một khái niệm quan trọng trong vật lý, dù không cơ bản như khối lượng.
Lịch sử của khái niệm này bắt đầu từ cơ học cổ điển, đến điện từ học, rồi trải qua cuộc cách mạng về việc đồng nhất với khái niệm nhiệt lượng trong nhiệt động lực học và đến giờ là quan niệm hiện đại của thuyết tương đối và thuyết lượng tử.
Năng lượng có nhiều dạng khác nhau:
- Nhiệt (nhiệt)
- Ánh sáng (rạng rỡ)
- Chuyển động (động học)
- Điện
- Hóa chất
- Năng lượng hạt nhân
- Trọng lực
Mọi người sử dụng năng lượng cho mọi thứ, từ đi bộ đến gửi phi hành gia vào không gian.
Tại sao năng lượng lại quan trọng?
Tổng số năng lượng trong vũ trụ là có hạn – chúng ta không thể tạo ra hay tiêu hủy năng lượng, mà chỉ có thể chuyển đổi hay biến đổi nó.
Khi chúng ta ăn một trái táo, cơ thể chúng ta chuyển đổi năng lượng từ trái táo thành năng lượng để chuyển động và chất bổ nuôi sống cơ thể.
Khi đốt dầu, chúng ta biến đổi năng lượng trong dầu thành nhiệt. Truyền năng lượng từ hệ thống này sang hệ thống khác làm giảm số năng lượng có sẵn.
Ví dụ, một số năng lượng bị “thất thoát” mỗi lần truyền từ nhà máy điện đến đường dây điện rồi về nơi sử dụng.
Năng lượng được đo bằng cách nào?
Jun (Joules, hay J), calo, éc, Oát (W) giờ và BTU là tất cả những đơn vị năng lượng dùng để đo năng lượng tạo ra và dùng cho những mục đích khác nhau. Rất dễ chuyển năng lượng từ đơn vị này thành đơn vị khác, giống như chuyển khoảng cách từ bộ thành dặm và km.
Oát (W) là đơn vì dùng để đo công suất hay dòng năng lượng.
Thiết bị gia dụng được đo công suất bằng W: W càng cao thì thiết bị càng mạnh (và cần nhiều năng lượng hơn). Máy nước nóng có công suất 1.000 W sẽ dùng 1.000 W cho mỗi khi sử dụng.
Thời gian cũng là một phần để đo năng lượng. Máy nước nóng 1.000 W sử dụng trong 1 giờ sẽ tiêu tốn 1 kilo-oat giờ (kWh).
Ví dụ: một bóng đèn có công suất là 20 W chiếu sáng trong 100 giờ sử dụng thì sẽ tiêu tốn 2.000 oát giờ, hay là 2 kWh.
Có hai loại năng lượng:
- Năng lượng được lưu trữ (tiềm năng)
- Năng lượng làm việc (động năng)
Ví dụ, thực phẩm mà một người ăn có chứa năng lượng hóa học và cơ thể của một người dự trữ năng lượng này cho đến khi người đó sử dụng nó làm động năng trong khi làm việc hoặc vui chơi.
Các nguồn năng lượng có thể được phân loại là tái tạo hoặc không thể tái tạo.
Khi mọi người sử dụng điện trong nhà, năng lượng điện có thể được tạo ra bằng cách đốt than hoặc khí tự nhiên, bằng phản ứng hạt nhân hoặc bởi một nhà máy thủy điện trên sông, chỉ gọi một vài nguồn.
Khi mọi người đổ đầy bình xăng của xe hơi, nguồn năng lượng là xăng dầu (xăng) được tinh chế từ dầu thô và có thể bao gồm ethanol nhiên liệu được tạo ra bằng cách trồng và chế biến ngô.
Than, khí đốt tự nhiên, hạt nhân, thủy điện, dầu mỏ và ethanol được gọi là nguồn năng lượng.
Các nguồn năng lượng được chia thành hai nhóm:
- Tái tạo (một nguồn năng lượng có thể dễ dàng bổ sung)
- Không thể tái tạo (một nguồn năng lượng không thể dễ dàng bổ sung)
Các nguồn năng lượng tái tạo và không thể tái tạo có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng chính để tạo ra năng lượng hữu ích như nhiệt hoặc được sử dụng để sản xuất các nguồn năng lượng thứ cấp như điện .
Năng lượng tái tạo là gì?
Năng lượng tái tạo là năng lượng được tạo ra từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên như ánh sáng mặt trời, gió, mưa, thủy triều và nhiệt địa nhiệt.
Có năm nguồn năng lượng tái tạo chính:
- Năng lượng mặt trời từ mặt trời
- Năng lượng địa nhiệt từ nhiệt bên trong trái đất
- Năng lượng gió
- Sinh khối từ thực vật
- Thủy điện từ nước chảy
Năng lượng không tự tái tạo
- Sản phẩm dầu mỏ
- Chất lỏng khí hydrocarbon
- Khi tự nhiên
- Than
- Năng lượng hạt nhân
Dầu thô, khí tự nhiên và than đá được gọi là nhiên liệu hóa thạch vì chúng được hình thành qua hàng triệu năm do tác động của nhiệt từ lõi trái đất và áp lực từ đá và đất lên tàn dư (hoặc hóa thạch) của thực vật và sinh vật chết như kính hiển vi tảo cát.
Hầu hết các sản phẩm dầu mỏ được tiêu thụ ở Việt Nam được làm từ dầu thô, nhưng chất lỏng dầu mỏ cũng có thể được làm từ khí đốt tự nhiên và than đá.
Năng lượng hạt nhân được sản xuất từ uranium, một nguồn năng lượng không thể tái tạo mà các nguyên tử của chúng bị phân tách (thông qua một quá trình gọi là phân hạch hạt nhân) để tạo ra nhiệt và cuối cùng là điện.
Biểu đồ dưới đây cho thấy các nguồn năng lượng được sử dụng ở Hoa Kỳ. Trong năm 2019, các nguồn năng lượng không thể tái tạo chiếm khoảng 90% mức tiêu thụ năng lượng.
Sinh khối, bao gồm gỗ, nhiên liệu sinh học và chất thải sinh khối, là nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất và nó chiếm gần một nửa tổng mức tiêu thụ năng lượng tái tạo và khoảng 5% tổng mức tiêu thụ năng lượng của Mỹ.