שינויים

בפיזיקה ותחומי מדע נוספים  '''אנרגיה''' היא כמות פיזיקלית סקלארית שהיא תכונה של אובייקטים ושל מערכות בטבע. מקור המילה הוא במילה אנרגוס ביווינית שפרושה "פעיל, עבודה".

בפיזיקה ותחומי מדע נוספים  '''אנרגיה''' (Energy) היא כמות פיזיקלית סקלארית שהיא תכונה של אובייקטים ושל מערכות בטבע. מקור המילה הוא במילה "אנרגוס" ביווינית שפרושה "פעיל, עבודה".

יש מספר צורות של אנרגיה. כדי להסביר את כל התופעות הטבעיות הידועות לנו הוגדרו הצורות הבאות: אנרגיה קינטית (אנרגיית תנועה), אנרגיה פוטנציאלית, אנרגיה תרמית (הקשורה בחום), אנרגיית כבידה, אנרגיה אלסטית, אנרגיה אלקטרומגנטית, אנרגיה כימית, אנרגיה חשמלית ואנרגיית מאסה.  

יש מספר צורות של אנרגיה. כדי להסביר את כל התופעות הטבעיות הידועות לנו הוגדרו הצורות הבאות: אנרגיה קינטית (אנרגיית תנועה), אנרגיה פוטנציאלית, אנרגיה תרמית (הקשורה בחום), אנרגיית כבידה, אנרגיה אלסטית, אנרגיה אלקטרומגנטית, אנרגיה כימית, אנרגיה חשמלית ואנרגיית מאסה.  

אנרגיה יכולה להיות מומרת מצורת אנרגיה אחת לשניה, אבל היא לעולם אינה נהרסת. עקרון שימור האנרגיה, שמוכר גם כ[[החוק הראשון של התרמודינמיק|חוק הראשון של התרמודינמיקה]], טוען שכמות החומר-אנרגיה בייקום היא קבועה. ניתן להמיר חומר לאנרגיה, ולהפך, באמצעות הנוסחה של [[אלברט איינשטין]], E =M*C^2 שבה E היא כמות האנרגיה C היא מהירות האור וM היא מאסה - כלומר ניתן להמיר כמות קטנה של חומר לכמות גבוהה מאד של אנרגיה. המרה כזו מתרחשת בתנאים של [[היתוך גרעיני]] או [[ביקוע גרעיני]], ולפיכך בחיי יום יום מפרידים בין חומר לבין אנרגיה. כמו כן אומרים שכמות האנרגיה במערכת [[תרמודינמיקה|תרמודינמית]] סגורה היא קבועה.   

אנרגיה יכולה להיות מומרת מצורת אנרגיה אחת לשניה, אבל היא לעולם אינה נהרסת. עקרון שימור האנרגיה, שמוכר גם כ[[החוק הראשון של התרמודינמיק|חוק הראשון של התרמודינמיקה]], טוען שכמות החומר-אנרגיה בייקום היא קבועה. ניתן להמיר חומר לאנרגיה, ולהפך, באמצעות הנוסחה של [[אלברט איינשטין]], E =M*C^2 שבה E היא כמות האנרגיה C היא מהירות האור וM היא מאסה - כלומר ניתן להמיר כמות קטנה של חומר לכמות גבוהה מאד של אנרגיה. המרה כזו מתרחשת בתנאים של [[היתוך גרעיני]] או [[ביקוע גרעיני]], ולפיכך בחיי יום יום מפרידים בין חומר לבין אנרגיה. כמו כן אומרים שכמות האנרגיה במערכת[[תרמודינמיקה|תרמודינמית]] סגורה היא קבועה.   

בשפת יום-יום מבלבלים בדרך כלל בין [[אקסרגיה]], שהיא כמות האנרגיה הזמינה לביצוע עבודה, לבין אנרגיה. כאמור לפי החוק הראשון של התרמודינמיקה, במערכת סגורה או מבודדת כמות האנרגיה היא קבועה. עם זאת, לפי [[החוק השני של התרמודינמיקה]] במערכת תרמודינמית סגורה כמות האקסרגיה הולכת ויורדת, וכמות האנטרופיה הולכת וגדלה.  

בשפת יום-יום מבלבלים בדרך כלל בין [[אקסרגיה]], שהיא כמות האנרגיה הזמינה לביצוע עבודה, לבין אנרגיה. כאמור לפי החוק הראשון של התרמודינמיקה, במערכת סגורה או מבודדת כמות האנרגיה היא קבועה. עם זאת, לפי [[החוק השני של התרמודינמיקה]] במערכת תרמודינמית סגורה כמות האקסרגיה הולכת ויורדת, וכמות ה[[אנטרופיה]] הולכת וגדלה.  

למרות שכמות האנרגיה הכללית של מערכת אינה משתנה עם הזמן, הערך שלה עשוי להיות תלוי בנקודת המבט. לדוגמה אדם שיושב ברכבת נוסעת הוא בעל אנרגיה קינטית אפס יחסית לרכבת, אבל בעל אנרגיה קינטית גדולה מאפס יחסית ל[[כדור הארץ]].  

למרות שכמות האנרגיה הכללית של מערכת אינה משתנה עם הזמן, הערך שלה עשוי להיות תלוי בנקודת המבט. לדוגמה אדם שיושב ברכבת נוסעת הוא בעל אנרגיה קינטית אפס יחסית לרכבת, אבל בעל אנרגיה קינטית גדולה מאפס יחסית ל[[כדור הארץ]].  

* אנרגיית חום

* אנרגיית חום

* אנרגיה כימית

* אנרגיה כימית

* אנרגיה חשמלית

* [[אנרגיה חשמלית]]

* אנרגיה גרעינית

* [[אנרגיה גרעינית]]

* אנרגיה מגנטית

* אנרגיה מגנטית

* אנרגיה אלסטית

* אנרגיה אלסטית

* אנרגיית קול

* אנרגיית קול

* אנרגיה מכאנית

* אנרגיה מכאנית

* מסה - לפי תורת היחסות של אינשטיין ניתן להמיר מסה ולקבל כמות גבוהה של אנרגיה בתהליך ההמרה.  

* מסה - לפי תורת היחסות של [[אלברט איינשטיין]] ניתן להמיר מסה ולקבל כמות גבוהה של אנרגיה בתהליך ההמרה (או להפך - להמיר כמות גדולה של אנרגיה ולקבל מעט מסה).

ניתן להמיר אנרגיה מצורה אחת של אנרגיה לצורה אחרת של אנרגיה, בדרגות שונות של יעילות. לפי [[החוק השני של התרמודינמיקה]] תמיד יעילות זו תהיה קטנה מ-1, כלומר למרות שכמות האנרגיה הכוללת תשאר באותה כמות, חלק ממנה יהפוך לאנרגיית חום שקשה לרתום אותה לשם ביצוע של עבודה.  

ניתן להמיר אנרגיה מצורה אחת של אנרגיה לצורה אחרת של אנרגיה, בדרגות שונות של יעילות. לפי [[החוק השני של התרמודינמיקה]] תמיד יעילות זו תהיה קטנה מ-1, כלומר למרות שכמות האנרגיה הכוללת תשאר באותה כמות. כמות ה[[אקסרגיה]], האנרגיה שניתן לרתום אותה לצרכי עבודה (פיזיקלית), תהיה תמיד קטנה יותר וחלק מהאנרגיה יומר ל[[אנרגיית חום]] שלא ניתן יהיה לרתום אותה לעבודה.

==אנרגיה בכדור הארץ==

==אנרגיה בכדור הארץ==

{{הפניה לערך מורחב|ערכים =[[אנרגיה מתחדשת]], [[משק האנרגיה העולמי]]}}

{{הפניה לערך מורחב|ערכים =[[אנרגיה מתחדשת]], [[משק האנרגיה העולמי]]}}

מקור האנרגיה העיקרי ב[[כדור הארץ]] הוא ה[[אנרגיה סולארית|אנרגיית השמש]]. אנרגיית השמש מתגלגלת גם לסוגי אנרגיה נוספים כמו [[אנרגיית רוח]] ו[[אנרגיית גלי ים]] שנובעים מחימום לא אחיד של פני השטח של הכדור. חימום האוקיינוסים גורם גם לזרמי ים ולהנעת [[מחזור המים]] שבתורו תורם גם ל[[אנרגייה הידרו-אלקטרית]] כאשר מי גשמים חוזרים אל הים בנהרות. מקורות אנרגיה משניים בכדור הארץ הם [[אנרגיה גאותרמית]] שנובעת מחומו הפנימי של כדור הארץ ו[[אנרגיית כבידה]] שגורמת לתופעות כמו גאות ושפל.  

מקור האנרגיה העיקרי ב[[כדור הארץ]] הוא ה[[אנרגיה סולארית|אנרגיית השמש]]. אנרגיית השמש מתגלגלת גם לסוגי אנרגיה נוספים כמו [[אנרגיית רוח]] ו[[אנרגיית גלי ים]] שנובעים מחימום לא אחיד של פני השטח של הפלנטה. חימום האוקיינוסים גורם גם לזרמי ים, וכן לאידוי מים שחלקם יוצרים עננים  כחלק מ[[מחזור המים]] שבתורו תורם גם ל[[אנרגייה הידרו-אלקטרית]] כאשר מי גשמים חוזרים אל הים בנהרות. מקורות אנרגיה משניים בכדור הארץ הם [[אנרגיה גאותרמית]] שנובעת מחומו הפנימי של כדור הארץ ו[[אנרגיית כבידה]] שגורמת לתופעות כמו גאות ושפל.  

האדם משתמש גם באנרגיה כימית המופקת מ[[דלק מחצבי]], וב[[אנרגיה גרעינית]] מחומרים הניתנים לביקוע גרעיני, נעשים נסיונות להפיק אנרגייה זו גם [[מהיתוך גרעיני]]. כלל האנרגיה הזו היא נמוכה בהרבה מכמות האנרגיה הסולארית הנכסנת לכדור הארץ בשנה, אבל אין להסיק מכך שניתן לנצל בקלות את האנרגיה הסולארית להפקת עבודה או לרתום אותה לאנרגיה כימית המשמשת את היצורים החיים, אדרבה, רוב אנרגיית השמש הנכנסת לכדור הארץ אינה מנוצלת לשם עבודה.

 

[[בני אדם|האדם]] משתמש לא רק באנרגיית השמש (לדוגמה ב[[חקלאות]] לשם גידול מזון) אלא גם באנרגיה כימית המופקת מ[[דלק מחצבי]], וב[[אנרגיה גרעינית]] מחומרים הניתנים לביקוע גרעיני. כמו כן האדם רותים צורות שונות של [[אנרגיה מתחדשת]]. נעשים נסיונות להפיק אנרגייה גרעינית גם [[מהיתוך גרעיני]], אך נראה שלפני 2050 הסיכוי לכך קלוש. סך האנרגיה הזו משמשת לשם הפקת חשמל למגזר הביתי והתעשייתי; תחבורה תובלה יבשתית, אווירית וימית; [[כריית]] [[חומרי גלם]]; אנרגיה לשם ייצור מוצרים והספקת שירותים שונים;  וכן אנרגיה המושקעת ב[[חקלאות]] - בעיקר לשם הפקת [[דשן כימי]], תפעול מכונות חקלאיות וייצור של [[חומרי הדברה]].  

 

כלל האנרגיה שמשמשת את האדם היא נמוכה בהרבה מכמות האנרגיה הסולארית הנכסנת לכדור הארץ בשנה, אבל אין להסיק מכך שניתן לנצל בקלות את האנרגיה הסולארית להפקת עבודה או לרתום אותה לאנרגיה כימית המשמשת את היצורים החיים. אדרבה, רוב אנרגיית השמש הנכנסת לכדור הארץ אינה מנוצלת לשם עבודה (במובן הפיזיקלי) - לא בקרב בני אדם ולא בקרב יצורים חיים אחרים.

לאנרגיה תפקיד מפתח ביכולת לקיים [[מערכות מפזרות]]. מערכות אלה כוללות את כל היצורים החיים, [[מערכות אקולוגיות]], דפוסי אקלים ומזג אוויר, [[מחזורים אקולוגיים]] ואת כל ה[[מוסד חברתי|מוסדות החברתיים]] (כמו [[שוק חופשי]], [[קהילה]], מדינות וכו') וה[[טכנולוגיה]] שבידי האדם. כל המערכות המפזרות מייצגות מערכות רחוקות משיווי משקל אנרגטי, הדורשות זרם מתמיד של אקסרגיה כדי לשמור על הסדר הפנימי שלהן.  

לאנרגיה תפקיד מפתח ביכולת לקיים [[מערכות מפזרות]]. מערכות אלה כוללות את כל היצורים החיים, [[מערכות אקולוגיות]], דפוסי אקלים ומזג אוויר, [[מחזורים אקולוגיים]] ואת כל ה[[מוסד חברתי|מוסדות החברתיים]] (כמו [[שוק חופשי]], [[קהילה]], מדינות וכו') וה[[טכנולוגיה]] שבידי האדם. כל המערכות המפזרות מייצגות מערכות רחוקות משיווי משקל אנרגטי, הדורשות זרם מתמיד של אקסרגיה כדי לשמור על הסדר הפנימי שלהן.  

==ראו גם==

==ראו גם==

* [[תורת המידע]]

* [[תורת המידע]]

* [[מערכת מפזרת]]

* [[מערכת מפזרת]]

==קישורים חיצוניים==

==קישורים חיצוניים==