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Energia

L'energia è l'attitudine di un sistema o di un corpo a compiere un determinato lavoro. Nel Sistema internazionale l'energia è misurata dall'unità di misura Joule. L'energia può presentarsi in diverse forme: energia potenziale, energia cinetica, energia termica ecc. Dal punto di vista scientifico l'energia è tutto ciò che può essere trasformato in calore. Dal punto di vista di un consumatore finale, l'energia è una risorsa indispensabile per far funzionare elettrodomestici, l'automobile, l'impianto di riscaldamento ecc. Dal punto di vista di un'industria l'energia è la materia prima per portare a termine un ciclo produttivo. L'energia è una proprietà della materia ed è strettamente legata ai concetti di lavoro e di forza. Una forza compie un lavoro quando è applicata ad un corpo e ne provoca lo spostamento. Se la direzione della forza (F) è uguale alla direzione dello spostamento (s) il lavoro (L) è determinato dal prodotto della forza per lo spostamento:

L = F S

Definizione di energia. Possiamo quindi definire "l'energia come la misura del lavoro che un corpo è in grado di compiere". L'attuale concetto di energia nasce con l'osservazione dei sistemi a sviluppare una forza. Si tratta però di un'accezione relativamente recente nella storia. Nel mondo antico la parola energia, che deriva dal greco energheia, era utilizzata prevalentemente per intendere la capacità di agire o la forza espressiva dell'uomo (Aristotele). Soltanto a partire dal XVII secolo il termine inizia ad avere un'accezione contemporanea con gli studi di Keplero. L'attenzione degli scienziati nei confronti dell'energia nasce con il metodo sperimentale e con la meccanica classica. L'energia viene vista inizialmente come una grandezza fisica posseduta dai corpi che progressivamente viene consumata per generare il lavoro. In un processo fisico il lavoro è una seconda grandezza, determinata dall'energia, che può essere applicata in modo diverso per generare diversi tipi di forza (es. forza vapore, forza motrice, ecc. ).

Energia cinetica e potenziale. L’energia, dal punto di vista della scienza fisica, è definita come “la capacità di un corpo di fare lavoro”. Essa, come ben sappiamo “non si crea e non si distrugge, ma si trasfoma”, secondo la cosiddetta “Legge di conservazione”, in virtù della quale qualsiasi sistema isolato vede variare nel tempo la propria quantità totale di energia, poiché – essa – verrà convertita in altra/e forme, che possono non più appartenere, intrinsecamente, al sistema stesso. Ad esempio, quando facciamo bollire una pentola di acqua sul fuoco, una parte di energia, inizialmente posseduta, in “potenza”, dall’acqua viene convertita in energia termica e rilasciata nell’ambiente tutt’intorno. L’energia “totale” iniziale, quindi, subisce un processo di modificazione del proprio stato di tipo qualitativo, ma in nessuna delle sue parti subirà alcuna perdita (trasformazione quantitativa su scala globale). Sulla base si quanto sopra asserito, ad un sistema possiamo associare una particolare tipologia di energia in virtù della sua stessa essenza, che definiamo con l ‘espressione “energia potenziale”. Tale forma di energia, col tempo può essere trasformata e convertita in altre forme, tra cui quella specifica definita “energia cinetica”.

Energia totale. La somma della quantità di energia potenziale e della quantità di energia cinetica posseduta da un corpo, in una dato intervallo di tempo, è definita come “energia totale” del corpo stesso e, generalmente, indicata con la lettera “U”. L’energia totale posseduta da un corpo dipende dal movimento continuo (agitazione) delle particelle che lo compongono e, per questo motivo, essa può essere anche definita come la quantità di “calore” posseduta dal corpo.

FONTI DI ENERGIAFonti di energia. Dal punto di vista fisico ogni sistema è costituito da una determinata quantità di energia. Sulla base della conoscenza scientifica e tecnologica l'uomo è in grado di produrre energia soltanto da determinate risorse dette fonti di energia. Si definiscono fonti di energia (o fonti energetiche) le risorse energetiche che l'uomo è in grado di trasformare in energia applicabile (o energia utile). Attualmente le principali fonti di energia derivano dalla combustione delle risorse fossili ( petrolio, gas naturale, carbone ), dalle energie rinnovabili e dall'energia nucleare. Le fonti di energia variano nel corso della storia sulla base della conoscenza scientifica e delle tecnologie a disposizione dell'uomo. L'energia è la principale materia prima del sistema economico ed un fattore insostituibile per lo sviluppo economico della società contemporanea. Senza l'energia non ci sarebbero le macchine, le fabbriche, l'industria e persino la pagina web che state leggendo. Senza una regolare fornitura di energia le città moderne e le reti di trasporto non potrebbero funzionare. La disponibilità di energia è alla base delbenessere di una società, sia per la distribuzione del reddito che una società produttiva generalmente possiede e sia per la fruizione dei normaliservizi, quali il riscaldamento domestico, l'automobile, l'illuminazione delle case e delle strade ecc ( okpedia ).

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