Cosa rilascia l' energia potenziale elastica immagazzinata nelle rocce?
doc-5285
In un processo più lento, il decadimento radioattivo degli atomi nel cuore della Terra rilascia calore. Questa energia termica stimola la tettonica della piastra e può sollevare montagne, via orogenesi. Questo lento sollevamento rappresenta una sorta di accumulo di energia potenziale gravitazionale dell' energia termica, che può essere poi rilasciata all' energia cinetica attiva nelle frane, dopo un evento scatenante. I terremoti rilasciano anche energia potenziale elastica immagazzinata nelle rocce, un deposito che è stato prodotto in ultima analisi dalle stesse fonti di calore radioattivo. Così, secondo la comprensione attuale, eventi familiari come frane e terremoti rilasciano energia che è stata immagazzinata come energia potenziale nel campo gravitazionale terrestre o sforzo elastico (energia meccanica potenziale) nelle rocce. Prima di questo, rappresentano il rilascio di energia che è stata immagazzinata in atomi pesanti dopo il crollo di stelle supernova a lungo distrutto creato questi atomi.
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doc-5273
Alcuni tipi di energia sono un mix variabile di energia potenziale e cinetica. Un esempio è l' energia meccanica che è la somma dell' energia cinetica e potenziale (di solito macroscopica) di un sistema. L' energia elastica nei materiali dipende anche da energia elettrica potenziale (tra atomi e molecole), così come l' energia chimica, che viene immagazzinata e rilasciata da un serbatoio di energia elettrica potenziale tra elettroni, e le molecole o nuclei atomici che li attraggono. L' elenco non è necessariamente completo.
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doc-5270
Le forme energetiche comuni includono l' energia cinetica di un oggetto in movimento, l' energia potenziale immagazzinata dalla posizione di un oggetto in un campo di forza (gravitazionale, elettrico o magnetico), l' energia elastica immagazzinata dagli oggetti solidi, l' energia chimica rilasciata quando un combustibile brucia, l' energia radiante trasportata dalla luce, e l' energia termica dovuta alla temperatura di un oggetto. Tutte le molte forme di energia sono convertibili in altri tipi di energia. Nella fisica newtoniana esiste una legge universale di conservazione dell' energia che dice che l' energia non può essere né creata né distrutta, ma può cambiare da una forma all' altra.
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doc-5290
Le trasformazioni di energia nell' universo nel corso del tempo sono caratterizzate da vari tipi di energia potenziale che è stata disponibile dal Big Bang successivamente essere "rilasciato" (trasformato in più tipi attivi di energia come l' energia cinetica o radiante) quando un meccanismo di attivazione è disponibile. Esempi familiari di tali processi includono il decadimento nucleare, in cui l' energia viene rilasciata che originariamente era "immagazzinata" in isotopi pesanti (come uranio e torio), per nucleosintesi, un processo che in ultima analisi utilizza l' energia potenziale gravitazionale liberata dal collasso gravitazionale delle supernovae, per immagazzinare energia nella creazione di questi elementi pesanti prima che venissero incorporati nel sistema solare e nella Terra. Questa energia viene attivata e rilasciata nelle bombe a fissione nucleare o nella produzione di energia nucleare civile. Allo stesso modo, nel caso di un' esplosione chimica, l' energia chimica potenziale viene trasformata in energia cinetica ed energia termica in un tempo molto breve. Ancora un altro esempio è quello di un pendolo. Nei punti più alti l' energia cinetica è pari a zero e l' energia potenziale gravitazionale è al massimo. Al suo punto più basso l' energia cinetica è al massimo ed è pari alla diminuzione di energia potenziale. Se uno (unrealisticamente) ipotizza che non ci sia attrito o altre perdite, la conversione di energia tra questi processi sarebbe perfetta, e il pendolo continuerebbe a oscillare per sempre.
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doc-2870
Ultimo ma non meno importante, sono stati inventati i condensatori elettrici a doppio strato (oggi Supercondensatori). Nel 1957 H. Becker sviluppò un "condensatore elettrolitico a bassa tensione con elettrodi di carbonio poroso". Credeva che l' energia fosse immagazzinata come carica nei pori di carbonio usati nel suo condensatore come nei pori delle lamelle di condensatori elettrolitici. Poiché il meccanismo a doppio strato non era conosciuto all' epoca, egli scrisse nel brevetto:"Non si sa esattamente cosa stia accadendo nel componente se viene utilizzato per immagazzinare energia, ma porta ad una capacità estremamente elevata".
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doc-5286
Nella cosmologia e nell' astronomia i fenomeni delle stelle, della nova, della supernova, dei quasar e dei lampi di raggi gamma sono le trasformazioni di materia energetica dell' universo con la più alta produzione di energia. Tutti i fenomeni stellari (compresa l' attività solare) sono guidati da vari tipi di trasformazioni energetiche. L' energia in tali trasformazioni è sia dal collasso gravitazionale della materia (di solito idrogeno molecolare) in varie classi di oggetti astronomici (stelle, buchi neri, ecc.). ), o dalla fusione nucleare (di elementi più leggeri, principalmente idrogeno). La fusione nucleare di idrogeno nel Sole rilascia anche un altro serbatoio di energia potenziale che è stato creato al momento del Big Bang. A quel tempo, secondo la teoria, lo spazio si espandeva e l' universo si raffreddava troppo rapidamente perché l' idrogeno si fondesse completamente in elementi più pesanti. Ciò significava che l' idrogeno rappresenta uno stoccaggio di energia potenziale che può essere liberato dalla fusione.
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doc-5284
La luce solare può essere immagazzinata come energia potenziale gravitazionale dopo che colpisce la Terra, in quanto (ad esempio) l' acqua evapora dagli oceani e si deposita sulle montagne (dove, dopo essere stata rilasciata in una diga idroelettrica, può essere utilizzata per azionare turbine o generatori per produrre elettricità). La luce solare guida anche molti fenomeni meteorologici, ad eccezione di quelli generati da eventi vulcanici. Un esempio di evento meteorologico solare-mediato è un uragano, che si verifica quando grandi aree instabili di oceano caldo, riscaldate nel corso dei mesi, rinunciano improvvisamente ad una parte della loro energia termica per alimentare alcuni giorni di violenti movimenti d' aria.
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doc-5281
La luce solare è catturata anche dalle piante come energia chimica potenziale nella fotosintesi, quando l' anidride carbonica e l' acqua (due composti a bassa energia) sono convertiti in carboidrati composti ad alta energia, lipidi e proteine. Le piante rilasciano anche ossigeno durante la fotosintesi, che viene utilizzato dagli organismi viventi come accettatore di elettroni, per rilasciare l' energia di carboidrati, lipidi e proteine. Il rilascio dell' energia accumulata durante la fotosintesi come calore o luce può essere scatenata improvvisamente da una scintilla, in un incendio boschivo, oppure può essere resa disponibile più lentamente per il metabolismo animale o umano, quando queste molecole sono ingerite e il catabolismo è innescato dall' azione enzimatica.
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doc-5272
L' energia totale di un sistema può essere suddivisa e classificata in vari modi. Per esempio, la meccanica classica distingue tra l' energia cinetica, che è determinata dal movimento di un oggetto attraverso lo spazio, e l' energia potenziale, che è funzione della posizione di un oggetto all' interno di un campo. Può anche essere conveniente per distinguere l' energia gravitazionale, l' energia termica, diversi tipi di energia nucleare (che utilizzano i potenziali dalla forza nucleare e la forza debole), energia elettrica (dal campo elettrico), e l' energia magnetica (dal campo magnetico), tra gli altri. Molte di queste classificazioni si sovrappongono; ad esempio, l' energia termica è generalmente costituita in parte da energia cinetica e in parte da energia potenziale.
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doc-14789
La geografia influenza il potenziale di energia solare perché le aree più vicine all' equatore hanno una maggiore quantità di radiazione solare. Tuttavia, l' uso del fotovoltaico che può seguire la posizione del sole può aumentare significativamente il potenziale di energia solare in aree più distanti dall' equatore. La variazione di tempo influenza il potenziale dell' energia solare perché durante la notte c' è poca radiazione solare sulla superficie della Terra per i pannelli solari da assorbire. Questo limita la quantità di energia che i pannelli solari possono assorbire in un giorno. La copertura nuvolosa può influenzare il potenziale dei pannelli solari perché le nuvole bloccano la luce in ingresso dal sole e riducono la luce disponibile per le celle solari.
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doc-14791
Nel 2000, il Programma di Sviluppo delle Nazioni Unite, il Dipartimento degli Affari Economici e Sociali delle Nazioni Unite e il Consiglio Mondiale dell' Energia hanno pubblicato una stima del potenziale di energia solare che ogni anno potrebbe essere utilizzata dagli esseri umani, tenendo conto di fattori quali l' insolazione, la copertura nuvolosa e la terra utilizzabile dagli esseri umani. La stima ha rilevato che l' energia solare ha un potenziale globale di 1.575-49.837 EJ all' anno (vedi tabella seguente).
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