الطاقة
الطاقة هي إحدى مكوّنات الكون، وبالاعتماد على النظريّة النسبيّة للعالم الفيزيائي الشهير آينشتاين، فإنّه يوجد تكافؤ بين الطاقة والمادة حيث إنّه من الممكن تحويل المادة إلى طاقة، والعكس، وهو ما يُعرف بقانون تكافؤ المادة والطاقة الشهير، والذي بنيت عليه العديد من الاستنتاجات والتطبيقات، ويمكن تقسيم الطاقة لنوعين أساسيّين، وهما الطاقة المتجددة، أو الطاقة النظيفة، والطاقة غير المتجددة والتي في طريقها للنضوب جرّاء الاستخدام الهائل لها.
أشكال الطاقة
للطاقة أشكالٌ كثيرة منها:
- الطاقة الحراريّة: من التطبيقات الهامّة على الطاقة الحراريّة هي المحركات البخاريّة، والتي تعتمد على الاحتراق الخارجيّ لتوليد البخار وتحريك المحرّك، وقد استخدمت قديماً في وسائل النقل المختلفة مثل القطارات، والسفن، ومن ثمّ حُوّلت المحركات في القرن التاسع عشر إلى محرّكات احتراق داخليّ، وهو ما نراه اليوم في السيارات على سبيل المثال، ويتمّ الحصول عليها من حرق الوقود بأشكاله، والذي يُستخرج من باطن الأرض ويتم فصله إلى غاز، وكاز، وبنزين وغيرها، كما يمكن الحصول عليها من الفحم الحجريّ.
- طاقة كهربائيّة: تم اكتشاف هذه الطاقة في القرن التاسع عشر، وفي البداية تمّ الحصول عليها من الصواعق، والاحتكاك، ولكنّها مصادر غير مجدية وغير كافية، فالصواعق لا تحدث دائماً، والكهرباء الناتجة من الاحتكاك هي كهرباء سكونيّة، وضعيفة، ومع توالي الاكتشافات تم الحصول على الكهرباء بعدة طرق ووسائل أخرى، وتم إنشاء محطّات توليد ضخمة.
- طاقة نوويّة: تنتج الطاقة النوويّة جرّاء انشطار أنوية الخلايا، منتجة حرارة عالية جداً، ويمكن استغلالها في توليد البخار لتشغيل مولّدات الكهرباء، وهي طاقة خطرة فيمكن تسرّب الإشعاعات من هذه المعامل النوويّة ممّا يضر البيئة بشكل عام، ويهدّد صحة الإنسان، كما أنّها يمكن أن تستغل طاقة كبيرة مدمرة لإبادة الشعوب.
بالإضافة للعديد من الأشكال الأخرى مثل الطاقة الكهرومغناطيسية، والحركيّة، والكيميائيّة وغيرها.
تحولات الطاقة
تتحوّل الطاقة من شكل لآخر ومن هذه التحوّلات:
- تحوّل الطاقة الكيميائيّة إلى طاقة كهربائيّة في البطاريات بنوعَيها السائل والجافّ.
- تحوّل طاقة الوضع لطاقة حركيّة في بندول الساعة.
- تحوّل طاقة الرياح إلى طاقة حركيّة ثم كهربائيّة في توربينات الهواء.
- تحوّل الطاقة المائيّة إلى طاقة كهرمائيّة بمساعدة السدود التي يتم إنشاؤها عند مصبّات الأنهار، والبحيرات.
وحدات قياس الطاقة
تُستخدم عدة وحدات للتعبير عن مقدار الطاقة، وبالطبع تختلف باختلاف نوعها، ولكن يمكن تحويل أيّ وحدة إلى أخرى عبر سلسلة من الاشتقاقات بالاعتماد على إمكانيّة تحويل الطاقة من شكل لآخر، ولكن تمّ الاعتماد على عدة مسمّيات لوحدات الطاقة وهي الجول، والإرج، وكيلو واط ساعة، والحصان.
