Hvad er potentiel energi?

Potentiel energi er energi, der gemmes, men hvordan den gemmes afhænger af dens type, såsom kemisk, fysisk eller elektrisk energi. Potentiel energi forbliver i opbevaring, indtil situationen ændrer sig, og den potentielle energi frigives. Frigivelsen kan kontrolleres og kan udføre nyttigt arbejde, eller det kan være pludselig og skadelig. Hver gang 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 lang; Didn 't læst)

Potentiel energi lagres kemisk, fysisk, elektrisk eller anden energi, der kan frigives, når den udløses. Kemisk energi opbevares i kemiske bindinger og frigøres under kemiske reaktioner. Fysisk energi gemmes, når en masse holdes over sit hvileplads i nulhøjde, eller når en struktur er stresset eller deformeret. Elektrisk energi opbevares i elektriske eller magnetiske felter og i ophobning af ladede partikler. Andre typer potentiel energi inkluderer atomenergi og termisk energi. For hver type potentiel energi er der applikationer til nyttigt arbejde og triggere til destruktiv frigivelse.
Kemisk potentiel energi

I kemi gemmes 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 såsom bilmotorer eller til at opvarme bygninger ved at brænde brændstof. Eksplosiver frigiver også kemisk energi og kan være konstruktiv eller ødelæggende.
Fysisk potentiel energi

Potentiel energi i fysik opbevares enten i tyngdeenergi eller som elastisk energi. Tyngdeenergi skyldes den ophøjede position af en krop, der har masse. Jo større masse der er, jo mere lagres potentiel energi. Når massen frigøres og falder, skifter den potentielle energi til kinetisk energi, når massen optager hastigheden. Den resulterende kinetiske energi kan være nyttig, f.eks. Når den driver bunker i jorden eller farlig, såsom når en bro kollapser.

Elastisk energi gemmes i deformationen af en struktur. For eksempel har en fjeder en normal form, men når den komprimeres eller strækkes, opbevarer den potentiel energi. Når den frigøres, kan den potentielle energi arbejde, eller den kan forårsage skade. Fjederen i et ikke-elektrisk armbåndsur deformeres ved at afvikle uret, og den potentielle energi kræver uret. Et elastisk bånd opbevarer potentiel energi, når det strækkes, men hvis det går i stykker eller bliver løsladt, kan den potentielle energi skade.
Elektrisk potentiel energi

Mens batterier producerer elektricitet, er processen i bunden af batterikraft en kemisk reaktion. Reaktionen skaber en ubalance af elektroner, der producerer en elektrisk ladning på tværs af batteripolerne. Som et resultat gemmer batterier både kemisk og elektrisk energi.

Ren elektrisk energi gemmes i de elektriske felter i kondensatorer. Små kondensatorer hjælper elektroniske kredsløb med at fungere, og større findes i lysstofrør og nogle elektriske motorer. Hvis der er kortslutning med store kondensatorer, frigives den potentielle energi på én gang og kan forårsage en eksplosion eller brand.
Andre typer potentiel energi.

Andre former for potentiel energi inkluderer atom- og termisk energi. Uran atomer lagrer kerneenergi, der kan frigives i atomiske fissionreaktioner. Hydrogenatomer lagrer kerneenergi, der driver fusionsreaktioner, såsom i solen og i brintbomber. Andre elementer kan lagre nuklear potentiel energi, der kan frigives i reaktioner, der endnu ikke er opdaget, eller som er kendte, men som ikke bruges. Fissionsreaktionerne driver atomreaktorer, men de kan også bruges i atombomber.

Termisk energi er energien fra et stof, såsom en gas i en beholder. Gasens indre energi er faktisk kinetisk energi på et molekylært niveau, fordi gastrykket er forårsaget af virkningen af gasmolekylerne, der springer mod beholdervæggene. Det er potentiel energi, fordi gassen i beholderen har lagret energi, der kan arbejde, når gassen strømmer ind i en anden beholder med mindre tryk. Hvis gastrykket er for højt, kan beholderen sprænge og frigøre al den potentielle energi på en gang i en eksplosion. havde brug for. I begge tilfælde er der fare for at udløse en utilsigtet frigivelse af den potentielle energi. Som et resultat skal potentiel energi håndteres omhyggeligt for at sikre, at den opfylder den tilsigtede funktion og ikke forårsager nogen skade.