Hvad er potentiel energi?

Potentiel energi er energi, der opbevares, men hvordan den opbevares afhænger af sin type, såsom kemisk, fysisk eller elektrisk energi. Potentiel energi forbliver i opbevaring, indtil situationen ændres, og den potentielle energi frigives. Frigivelsen kan styres og kan udføre nyttigt arbejde, eller det kan være pludseligt og skadeligt. Når potentiel energi er til stede i store mængder, er en bevidsthed om mængden af ​​potentiel energi og hvad der kan udløse dens frigivelse vigtig for sikkerheden og for at undgå en ukontrolleret, destruktiv frigivelse.

TL; DR (For længe; Didn 't Read)

Potentiel energi opbevares kemisk, fysisk, elektrisk eller anden energi, der kan frigives, når den udløses. Kemisk energi opbevares i kemiske bindinger og frigives under kemiske reaktioner. Fysisk energi opbevares, når en masse holdes over dets hvilested på nulhøjde, eller når en struktur er stresset eller deformeret. Elektrisk energi opbevares i elektriske eller magnetiske felter og i akkumuleringer af ladede partikler. Andre former for potentiel energi omfatter atom energi og termisk energi. For hver type potentiel energi er der applikationer til brugbart arbejde og udløsere til destruktiv frigivelse.

Kemisk potentiel energi

I kemi opbevares potentiel energi i kemiske bindinger. Kemiske reaktioner kan frigøre kemisk potentiel energi og skabe nye forbindelser eller producere varme og lys. Kemiske reaktioner bruges til at drive maskiner som bilmotorer eller til at opvarme bygninger ved brændende brændstoffer. Eksplosivstoffer frigør også kemisk energi og kan være konstruktiv eller destruktiv.

Fysisk potentiel energi

Potentiel energi i fysik opbevares enten i gravitationsenergi eller som elastisk energi. Gravitationsenergi skyldes den forhøjede position af en krop, der har masse. Jo større massen er, jo mere potentiel energi opbevares. Når massen frigives og falder, ændres den potentielle energi til kinetisk energi, da massen henter fart. Den resulterende kinetiske energi kan være nyttig, som når det kører bunker i jorden eller farlig, såsom når en bro kollapser.

Elastisk energi opbevares i deformation af en struktur. For eksempel har en fjeder en normal form, men når den komprimeres eller strækkes, gemmes den potentiel energi. Når den frigives, kan den potentielle energi virke, eller det kan forårsage skade. Foråret i et ikke-elektrisk armbåndsur er deformeret ved at afvikle uret, og den potentielle energi bevirker uret. Et elastikbånd opbevarer potentiel energi, når den strækkes, men hvis den går i stykker eller slipper gå, kan den potentielle energi skade.

Elektrisk potentiel energi

Mens batterier producerer elektricitet, er processen i roden af batteristrøm er en kemisk reaktion. Reaktionen skaber en ubalance af elektroner, der producerer en elektrisk ladning over batteriterminalerne. Som følge heraf oplagrer batterier både kemisk og elektrisk energi.

Ren elektrisk energi opbevares i kondensatorens elektriske felter. Små kondensatorer hjælper elektroniske kredsløb, og de større findes i lysstofrør og nogle elektriske motorer. Hvis en stor kondensator kortslutninger frigives den potentielle energi på en gang og kan forårsage en eksplosion eller brand.

Andre former for potentiel energi

Andre former for potentiel energi omfatter atom- og termisk energi . Uranatomer lagrer atomkraft, der kan frigives i atomfissionreaktioner. Hydrogenatomer opbevarer atomkraft, der bevirker fusionsreaktioner som i solen og i brintbomber. Andre elementer kan lagre kernepotentialeergi, der kan frigives i reaktioner, der endnu ikke er opdaget, eller som er kendt, men ikke anvendes. Fissionsreaktionerne driver atomreaktorer, men de kan også bruges i atombomber.

Termisk energi er energi af et stof, såsom en gas i en beholder. Gasens indre energi er faktisk kinetisk energi på molekylært niveau, fordi gastrykket skyldes virkningen af ​​gasmolekylerne, der hopper mod beholdervæggene. Det er potentiel energi, fordi gassen i beholderen har opbevaret energi, der kan arbejde, når gassen strømmer ind i en anden beholder med mindre tryk. Hvis gastrykket er for højt, kan beholderen briste og frigive al mulig energi på en gang i en eksplosion.

Potentiel energi er nyttig, fordi den kan opbevares, indtil den er nødvendig eller flyttes til hvor den er havde brug for. I hvert tilfælde er der fare for at udløse en utilsigtet frigivelse af den potentielle energi. Som følge heraf skal potentiel energi håndteres omhyggeligt for at sikre, at den opfylder den tilsigtede funktion og ikke forårsager nogen skade