وحدة قياس الطاقة

الطّاقة

تُعد الطّاقة أحد أشكال الوجود؛ فالكرة الأرضية مكوّنة من طاقة، ويمكن أن نُحوّل الطّاقة إلى مادّة أو المادّة إلى طاقة، ومن أكثر الأمثلة شيوعاً تحويل المواد القابلة للانفجار إلى قنبلة ذريّة تنتج طاقة هائلة. للطاقة أشكالٌ عدّة، ومنها الحراريّة، والكيميائيّة، والكهربائيّة، والإشعاعيّة، والنوويّة، والكهرومغناطيسية، والحركيّة، وجزء من هذه الأنواع يُدرج تحت أنواع الطاقة الحركية، ويُصنّف الآخر كطاقة كامنة.

تحويل الطاقة

يُمكن تحويل الطاقة من شكل إلى شكلٍ آخر؛ قد تتمّ العملية باستخدام تقنيات بسيطة، أو أدوات ثقيلة، ومن الأمثلة على عمليات التحويل: تحويل الطّاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية باستخدام البطاريات بشتى أنواعها، وكذلك تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية باستخدام المحركات.

من أكثر أنواع تحويل الطاقة المستخدمة حالياً هي تحويل الطّاقة المُستدامة؛ أي تحويل الطاقة المنبعثة من مصادر الطّاقة المتجددة إلى أشكال أخرى للاستفادة منها في رفع مخزون الطّاقة العالمي؛ بسبب انخفاض مستوى الوقود الأحفوري في العالم بشكلٍ كبير، ومن أشهر مجالات تحويل الطّاقة المستدامة هي الخلايا الشّمسية، وتُعبّرعن أجهزة ذات تكوين كهروضوئي، وتُحوّل الطاقة القادمة من الشّمس إلى طاقةٍ كهربائيةٍ وبشكل مباشر، اعتماداً على خاصية التأثير ونتائج الضوئي، وتُطلق عليها أيضاً الخلايا الضوئية والكهروضوئية، وتقوم وحدات الخلايا الشّمسية بتجميع الطّاقة الشّمسية وتخزينها ثم تحويلها إلى كهرباء، وينتج العالم ما يقارب 5% من حاجته باستخدامها.

وحدة قياس الطّاقة

للطاقة علاقة رياضية خطيّة وهي: E=M.C^2 حيث يعبّر حرف E عن الطّاقة، وM كتلة الجسم المراد قياس طاقته، وC سرعة الضوء في الفراغ. وتعيّن الكميّة المقاسة بالوحدات التاليّة:

• الجول ويساوي ( كيلوجرام. متر². ثانية -2).
• الإرج ويساوي (جرام. سم². ثانية -2)، حيث أنّ الجول = 107 إرج.
• كيلوواط ساعة ويساوي (3,6. 106 جول).
• الحصان ويساوي (2,68. 106 جول).

أنواع الطّاقة

• الطّاقة النووية: وهي من أكثر مصادر الطّاقة المستخدمة حديثاً، وتحتاج تقنيات ثقيلة لاستخراجها.
• الطّاقة الكهرومائية: وتنتج باستخدام المصادر المائية كالسدود.
• طاقة الرياح: وتستخدم لإنتاج الطّاقة الكهربائية، وتمثّل الطواحين أشهر وسائلها.
• الطّاقة الكيميائية: ومن أشهر استخداماتها بطاريات الأجهزة المختلفة.
• الوقود الأحفوري: الغاز، والنفط، والفحم الحجري؛ وتُعتبر من أكثر مصادر الطّاقة المُستخدمة في تزويد العالم، ولكن شارف المخزون العالمي على الانتهاء؛ لذلك بدأ العلماء بابتكار مصادر جديدة للطاقة.
• طاقة المد والجزر: وهي إحدى مَصادر الطّاقة المتجددة، وكلاً من الطّاقة الشمسية ومصادرها المختلفة، وطاقة الإشعاع، وطاقة الجسيم، والطّاقة الحركية، وطاقة حرارة الكرة الأرضية، والوقود الناتج عن استخدام روث الحيوانات والإنسان، والمخلّفات الصناعية والبيئية.