ماذا تسمى الطاقة التي تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة

الطاقة التي تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة تسمى

تسمى الطاقة التي تعتمد على التركيب الكيميائي للمادة بالطاقة الحركية

تعتبر التغييرات الكيميائية الحادثة للمادة والتغيرات المصاحبة لها أيضًا في الطاقة من الأجزاء المهمة جدًا في الحياة اليومية نظرًا لما يخضع إليه الجسم من عمليات حيوية تجعله في حاجة إلى طاقة للقيام بها وأكبر مثيل على ذلك هو الطعام وما فيه من بروتينات وكربوهيدرات ودهون، فكل تلك التفاعلات الأيضية تعمل على توفير الطاقة من خلال حرقها داخل أجسامنا كما يتم حرق الوقود والفحم لإنتاج الطاقة اللازمه للنقل والتدفئة وتوليد الكهرباء.

بشكل عام، يتم استخدام التفاعلات الكيميائية الصناعية للمواد المختلفة ويتم استهلاك كمية كبيرة من الطاقة لإنتاج المواد الخام، مثل الحديد والألمونيوم. ثم يتم إعادة استخدام الطاقة لتحويل تلك المواد الخام إلى مواد يمكن استفادة منها، مثل صناعة السيارات والجسور وناطحات السحاب. الطاقة يمكن تعريفها على أنها القدرة على القيام بعمل معين وتوفير الحرارة اللازمة له. غالبا ما تتواجد الطاقة في أشكال وأنواع متنوعة، بما في ذلك الطاقة الكامنة، وهي الطاقة المخزنة في الجسم بسبب موقعه وتكوينه وحالته. وهناك نوع آخر من الطاقة يسبب حركة المواد الكيميائية، وهو الطاقة الحركية، وهي الطاقة المرتبطة بحركة الجسم، مثل حركة الماء في الشلالات، حيث تكون الطاقة الحركية في هذه الحالة نتيجة لموقعها. ولكن عندما يتم توجيه الماء للأسفل من خلال المولدات في محطة توليد الطاقة الكهرومائية، فإن الطاقة تصبح حركية، وذلك بسبب إنتاجها للحركة اللازمة لتوليد الكهرباء. ومثال آخر هو البطارية التي تحتوي على الطاقة الكامنة، حيث يمكن للمواد الكيميائية الموجودة فيها بسبب موقعها أن تنتج الكهرباء.

أما في حالة الرجوع للطاقة الحركية فهي الطاقة التي تم تسميتها بناءًا على الحركة التي يقوم بها الجسم، أو الحركة التي تقوم بها المواد داخل التفاعلات الكيميائية، وذلك باختلاف نوع الطاقة الحركية سواء كانت  طاقة حركية رأسية أو طاقة حركية أفقية، وتنقسم الطاقة الحركية إلى عدة أشكال فمنها الطاقة الحركية الاهتزازية وهي الطاقة الناتجة عن حركة الاهتزازات، والآخرة الطاقة الحركية بالتناوب، وهي الطاقة الناتجة عن الدوران، والطاقة الحركية الانتقالية وتلك المسؤولة عن حركة المادة أو الجسم من مكان إلى آخر، ولتكن أشهرهم هي الحركة الانتقالية لأنها تعتمد على متغيرين وهما الكتلة والسرعة، والمعادلة الآتية تمثل الطاقة الانتقالية للجسم أو المادة، KE = 0.5 • m • v 2

ومن خلال المعادلة السابقة يمكن القول بأن طاقة الحركة للمواد والأجسام تتناسب بشكل متناسب مع مربع السرعة التي تتحرك بها المادة. وهذا يعني أنه كلما زادت السرعة بمقدار الضعف، زادت الطاقة الحركية بمقدار أربعة أضعاف. وعلى سبيل المثال، إذا زادت السرعة بمقدار ثلاثة أضعاف، ستزداد الطاقة الحركية بمقدار تسعة أضعاف. وإذا زادت السرعة بمقدار أربعة أضعاف، فإن الطاقة الحركية ستزداد بمقدار ستة عشر ضعفا. وهذا يوضح أن الطاقة الحركية تعتمد بشكل أساسي على مربع السرعة. ويشير ذلك إلى أن المعادلة المذكورة ليست مجرد معادلة للحل، بل لتوضيح العلاقة بين الكميات. وتعتبر الطاقة الحركية كمية عددية لا تتوجه، بالمقارنة مع السرعة والقوة. وبالتالي، يتم وصف الطاقة الحركية للجسم بناء على حجمه.

أمثلة على الطاقة الحركية

من الأمثلة على الطاقة الحركية: الجري، السقوط، السباحة

نظرا لما ذكرناه سابقا، فإن الطاقة الكامنة والطاقة الحركية تعتبران الأنواع الرئيسية للطاقة التي تعتمد على تركيب المواد الكيميائي. وعلى الرغم من أننا نتحدث عن تركيب المواد الكيميائي، يعتقد البعض أن ذلك يتعلق بمجال الكيمياء. ومع ذلك، فإن الطاقة الحركية ليست سوى شكل من أشكال الطاقة في المجال الفيزيائي النقي. فإن الطاقة الحركية التي يحملها الجسم أو التي يقوم بها المواد أثناء التفاعلات الكيميائية، تعرف من خلال العمل اللازم لزيادة سرعة الجسم أو التفاعل عن طريق زيادة حركة المواد. ويتم ذلك من خلال تسريع كتلة المادة أو الجسم. فبمجرد أن تصل الكتلة إلى السرعة المطلوبة، تبقى الطاقة الحركية ثابتة دون أي تغيير، وهذا يحدث عند تغيير سرعتها مرة أخرى. ويعد ذلك دليلا على أن الطاقة الحركية غير ثابتة ومرتبطة بالسرعة. فيما يلي، سنذكر بعض الأمثلة على الطاقة الحركية

• حركة المواد أثناء التفاعلات الكيميائية.
• حركة الشلالات المتدفقة.
• حركة الكهرباء داخل الأسلاك.
• حركة الإلكترونات حول النواة.
• حركة الأقمار الصناعية.
• حركة الانهيار الجليدي.
• المشي أو الركض.
•  ركوب الدراجات.
• قيادة السيارة.
• إطلاق الصواريخ.
• حركة الكواكب.
• الطاحونة الهوائية.
• حركة السحب.
• حركة الرياح.
• سقوط النيازك.
• إسقاط شئ ما.
• رمي الكرة.
•  السباحة.
• الرقص.
• الجري.
• السقوط. 

أمثلة على أجسام تمتلك طاقة حركية

أكثر من 90% من الطاقة المستخدمة تأتي أصلا من الشمس، حيث تزود الشمس الأرض بما يقرب من 10000 مرة من الطاقة المطلوبة لتلبية جميع احتياجاتنا. تعتبر الشمس مصدرا للطاقة الحركية، حيث تتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية. الأمثلة على الطاقة الحركية هي نفسها أمثلة على الأجسام التي تمتلك طاقة حركية، فكل جسم يتحرك هو جسم قادر على الحركة وممتلك لتلك الطاقة. وهناك أمثلة أخرى للأجسام التي تمتلك طاقة حركية

• محطات الطاقة الكهرومائية.
• الطواحين الهوائية.
• السيارات.
• القطارات.
• الإلكترونيات.
• الكواكب.
• النيازك.
• الأقمار الصناعية.

أنواع الطاقة

• الطاقة الميكانيكية.
• الطاقة الحرارية.
• الطاقة النووية.
• الطاقة الكيميائية.
• الطاقة الكهرومغناطيسية.
• الطاقة الحركية.
• الطاقة الكامنة.
• طاقة التأين.

توجد أنواع عديدة للطاقة، ولكن الأنواع الرئيسية والشائعة هي الطاقة الكامنة والطاقة الحركية التي تم الحديث عنها سابقًا، وفيما يلي سنذكر بعض الأنواع الأخرى للطاقة

الطاقة الميكانيكية:  تمثل الطاقة الميكانيكية مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة التي يتم إنتاجها عن طريق الحركة.

الطاقة الحرارية: تمثل الطاقة التي تنتج عن اختلاف درجات الحرارة بين نظامين ما.

الطاقة النووية: هي الطاقة التي تنتج عن التغيرات في نواة الذرة أو عن طريق التفاعلات النووية، مثل الاندماج النووي والانحلال النووي، والانفجار الذري، ومحطات توليد الطاقة النووية.

الطاقة الكيميائية: تتمثل الطاقة الكيميائية في التفاعلات الحادثة بين الذرات والجزيئات، مثل الطاقة الكهروكيميائية والكهرومائية، والتفاعلات الناتجة عن حركة المواد.

الطاقة الكهرومغناطيسية: تُعرف الطاقة الناتجة من الموجات الكهرومغناطيسية والضوء والراديو وأشعة جاما والأشعة السينية والموجات الدقيقة والأشعة فوق البنفسجية باسم الطاقة المشعة.

الطاقة الحركية: الطاقة التي يستخدمها الجسم عند التحرك من مكان إلى آخر، مثل قيادة السيارة أو اللعب على الأرجوحة، أو حركة المواد خلال التفاعل الكيميائي، وغير ذلك.

الطاقة الكامنة: الطاقة الكامنة هي الطاقة المتوقفة على موقع الجسم، مثل تدفق الماء في الشلال من أعلى إلى أسفل دون حركة، وغالبًا ما تتحد الطاقة الحركية مع الطاقة الكامنة، ولذلك تعد من الأساسيات في أنواع الطاقة.

طاقة التأين: تمثل الرابطة الكيميائية شكلًا من أشكال الطاقة التي تربط الإلكترونات بنواة الذرة أو الجزيء.