เทคโนโลยี นวัตกรรม สิ่งประดิษฐ์ วิศวกรรม เกษตรศาสตร์ >>
งานและพลังงาน
งาน คือ การออกแรงกระทำต่อวัตถุ
และวัตถุที่ถูกกระทำมีการเคลื่อนที่ไปตามทิศของแรง มีหน่วยเป็นจูล
พลังงาน คือ ความสามารถทำงานได้
สิ่งใดที่มีการเปลี่ยนแปลงหรือมีการเคลื่อนที่ สิ่งนั้นย่อมมีพลังงาน
พลังงานมีหลายรูปแบบ ได้แก่ พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานเสียง พลังงานกล
พลังงานไฟฟ้า พลังงานเคมี เป็นต้น
พลังงานมีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
และมีความเกี่ยวข้องกับมนุษย์มาตั้งแต่โบราณ
จนกระทั่งปัจจุบันมนุษย์ได้ใช้พลังงานต่าง ๆ
ทำกิจกรรมในการดำรงชีวิตและใช้อำนวยความสะดวกได้มากขึ้น พลังงานกล แบ่งออกได้เป็น 2
ประเภทใหญ่ ๆ คือ
1. พลังงานจลน์ คือ พลังงานที่เกิดกับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ เช่น
น้ำไหล คนเดิน รถกำลังแล่น นกกำลังบิน เป็นต้น วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง
จะมีพลังงานจลน์มากกว่าวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ
แต่ถ้าวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันวัตถุที่มีมวลมากกว่า
จะมีพลังงานจลน์มากกว่า
2. พลังงานศักย์ คือ
พลังงานที่มีอยู่ในวัตถุเนื่องมาจากตำแหน่งของวัตถุ แบ่งเป็น
- พลังงานศักย์โน้มถ่วง เป็นพลังงานที่มีอยู่ในวัตถุซึ่งอยู่ในที่สูง
เกิดขึ้น เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุ
วัตถุที่อยู่บนพื้นดินถือว่าไม่มีพลังงานศักย์โน้มถ่วง
แต่วัตถุที่อยู่สูงจากพื้นดิน มีพลังงานศักย์โน้มถ่วง
และถ้าวัตถุอยู่สูงจากพื้นดินมากเท่าใด
ก็จะมีพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากขึ้นตามไปด้วย
- พลังงานศักย์ยืดหยุ่น เป็นพลังงานศักย์ที่มีอยู่ในวัตถุที่ยืดหยุ่นได้ โดยเฉพาะสปริง สปริงที่อยู่ในสภาพปกติ คือไม่ถูกยืดหรือหด จะถือว่า ไม่มีพลังงานศักย์ยืดหยุ่น แต่ถ้าเรายืดสปริง หรือกดสปริงเข้าไปในขณะที่สปริงถูกยืดหรือถูกกดให้หดนั้น สปริงจะมีพลังงานศักย์ยืดหยุ่น
พลังงานทั้งสองประเภทอาจอยู่ในรูปของพลังงานต่าง ๆ ดังนี้
1. พลังงานเคมี
เป็นพลังงานศักย์ที่แฝงหรือสะสมอยู่ในโครงสร้างของสสาร เช่น
พลังงานเคมีที่อยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง ถ่านหิน แก๊สธรรมชาติ ในฟืน ในถ่านไม้
เมื่อถูกเผาไหม้ก็จะปล่อยพลังงานเคมี อกมาในรูปของพลังงานความร้อน พลังงานแสง
หรือพลังงานกล
2. พลังงานไฟฟ้า
เป็นพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปตามวัตถุที่ เป็นตัวนำไฟฟ้า
ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าจึงเป็นพลังงานจลน์
พลังงานไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานกล และอื่น ๆ
3. พลังงานกล เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่
โดยตรงของวัตถุต่าง ๆ ถ้าวัตถุอยู่นิ่งจะมีพลังงานศักย์
แต่ถ้าวัตถุเคลื่อนที่จะมีพลังงานจลน์
4. พลังงานแผ่รังสี เป็นพลังงานที่อยู่ในรูปของคลื่น เช่น แสง
เสียง ความร้อน คลื่นวิทยุ และรังสีต่าง ๆ ซึ่งเป็นพลังงานจลน์
5. พลังงานิวเคลียร์
เป็นพลังงานที่ถูกปล่อยออกจากสารกัมมันตรังสีที่มีอยู่ตาม
ธรรมชาติหรือจากเตาปฏิกรณ์ปรมาณู หรือระเบิดนิวเคลียร์