مفهوم انرژی چیست؟

   در فرهنگ لغت كلمه انرژی (Energy) با این سه تعریف زیر بیان شده است:

   The strength and vitality required for sustained physical or mental activity

   Power derived from the utilization of physical or chemical resources, especially to provide light and heat or to work machines

   In Physics: the property of matter and radiation that is manifest as a capacity to perform work (such as causing motion or the interaction of molecules)

   خیلی ساده می توان به انرژی نگاه کرد. به اطراف خود نگاه كنید. چیزی در حال حركت است؟ چیزی دیده می شود و یا احساس می شود؟ از پنجره به بیرون نگاه كنید.

 شکل (1). انواع انرژی در محیط اطراف

   مطمئنا همه این ها به یك عامل وابسته است که باعث می شود همه این موارد اتفاق بیفتند و بی شك یك نیرو یا توانی در كار است. این نیرو و یا عامل همان چیزی است كه به عنوان انرژی شناخته می شود و سبب می شود تا هر پدیده ای در اطراف ما اتفاق بیفتند و امكان پذیر شود. به بیان ساده تر، انرژی چیزی است كه باعث می شود اتفاقی بیفتد.

   جهان از ماده و انرژی تشكیل شده است. درك مفهوم ماده به عنوان هر چیزی كه جرم دارد و فضا را اشغال می كند بسیار ساده و آسان است، اما مفهوم انرژی اندكی انتزاعی و دشوار است.

   در بیان علمی و تخصصی و به زبان علم فیزیك، انرژی توانایی و قابلیت انجام كار است و كار نیز به صورت تغییر در مكان، سرعت، حالت و یا فرم ماده تعریف می گردد. بنابراین به طور كلی می توان انرژی را قابلیت تغییر در ماده بیان كرد. به عبارت دیگر، هر كاری كه انجام می گیرد با انرژی درگیر است، از فوران یك آتش فشان گرفته تا رشد یك دانه، حتی حركت آدم ها نیز انرژی مصرف می كند. در واقع مقدار انرژی كه هر چیزی دارد وابسته به قابلیت آن در اتفاق افتادن پدیده هاست.

   خاصیت های انرژی

   انرژی می تواند از طریق برهم كنش نیروها بین جسم ها و یا سیستم ها از یكی به دیگری منتقل شود. بعنوان مثال، انرژی درون سبزیجات به فردی كه آنها را هضم می كند منتقل می گردد.

   انرژی به فرم های مختلف نمایان می گردد: جنبشی، پتانسیل، گرمایی (حرارتی)، شیمیایی، الكترومگنتیك و ... .

   مقدار انرژی همواره ثابت است، نه تولید می شود و نه از بین می رود. این اصل بعنوان قانون اول ترمودینامیك و یا قانون بقای انرژی شناخته می شود. بنابراین زمانی كه یك جسم بر روی جسم دیگر كار انجام می دهد، انرژی فقط می تواند در این فرآیند تبدیل و یا منتقل گردد اما هرگز مصرف و یا تولید نمی شود.

   در اصل، انرژی می تواند از هر فرمی به فرم دیگر تبدیل شود اما این تبدیل انرژی می بایست طبق قانون دوم ترمودینامیك صورت گیرد و محدود می گردد. (قانون دوم ترمودینامیك، قانون انتروپی است. تبدیل انرژی همواره در جهت افزایش مقدار انتروپی صورت می گیرد و هیچ تبدیل انرژی در جهت كاهش انتروپی امكان پذیر نمی باشد.)

   با لحظه ای درنگ در خاصیت های بیان شده برای انرژی می توان متوجه شد كه خاصیت های بسیار جالب و جذابی هستند. هرچیزی از ساختارهای شاخه ای درختان تا مسیری كه بدن ما و ستارگان در آن حركت می كنند به طور قطع مقید و محدود به خاصیت های انرژی هستند.

   اگرچه امروزه اكثر مردم از این خصوصیت ها مطلع هستند اما سال های زیادی مردم دید مفهومی درستی از مفهوم انرژی در اختیار نداشتند. به طور مثال نمی دانستند مفهومی بنام انرژی وجود دارد كه مربوط به كمیتی است كه مقدار آن همواره ثابت است.