Energia jest pojęciem powiązane z tych akcji, wytrzymałości i trwałości: realizacja projektu wymaga, aby zachować pewną siłę na okres wystarczający do pokonania inercji i odporność, którzy sprzeciwiają się to zmienić . Energia, która będzie niezbędna do ostatecznego wykonania przewidywanego działania, odzwierciedla zarówno siłę, jak i czas, w którym będzie wywierana.
Podstawowym znaczeniem jest cnota moralna : energia moralna i fizyczna, którą człowiek musi wykorzystać do wykonania danej pracy, ale energia jest również badana w fizyce i ekonomii , w szczególności w odniesieniu do produkcji, dystrybucji i zużycia energii, związane z tym kwestie środowiskowe, a także kwestia zasobów energetycznych , odnawialnych lub nie.
Energia to pojęcie sięgające czasów starożytnych .
Francuskie słowo „energia” pochodzi od wulgarne Łacińskiej Energia sama pochodzi od starożytnego greckiego ‰ n'rgeia / energeia . Ten oryginalny grecki termin oznacza „siła w akcji”, w przeciwieństwie do δύναμις / dynamis oznacza „siłę w moc”; Arystoteles użył tego terminu „w ścisłym znaczeniu operacji doskonałej” , na określenie rzeczywistej rzeczywistości w opozycji do możliwej rzeczywistości.
Po obsługiwane swoją siłę i że od zwierząt , człowiek nauczył się wykorzystywać energie zawarte w przyrodzie (pierwszy wiatrów , wiatr i pada od wody , energia wodna ) oraz w stanie zapewnić zdolność zwiększania mechaniczną pracę dzięki zastosowaniu maszyn : Maszyna narzędzi , kotłów i silniki . Energia jest następnie dostarczana przez paliwo (płynne lub gazowe, pochodzące z paliw kopalnych lub nie).
Jeśli termin energia jest zdefiniowana w ramach nauk fizycznych z XVIII -tego wieku, jednak trzyma kilka różnych znaczeń , silnych opowieści, której znaleziono ślady starożytności . Termin ten jest używany w wielu dziedzinach, w tym w filozofii , ekonomii , żywieniu , duchowości , a nawet ezoteryzmie , gdzie odnosi się do różnych pojęć i pojęć rozbieżnych w zależności od czasu, miejsca i miejsca autorów.
Energia to pojęcie, które pojawia się podczas przemian między różnymi zjawiskami fizycznymi. Te przemiany są kontrolowane przez prawa i zasady termodynamiki . Jednostką energii zdefiniowaną przez Międzynarodowe Biuro Miar i Wag (BIPM) w systemie międzynarodowym (SI) jest dżul .
Energia jest podstawowym pojęciem w fizyce , w którym stwierdza się od XIX th wieku.
Pojęcie energii znajdujemy we wszystkich gałęziach fizyki : mechanice , termodynamice , elektromagnetyzmie , mechanice kwantowej, ale także w innych dyscyplinach, takich jak chemia .
W naukach fizycznych energia, mierzona w dżulach w systemie międzynarodowym , jest miarą zdolności systemu do zmiany stanu , wytwarzania pracy obejmującej ruch , promieniowanie elektromagnetyczne lub ciepło .
Pracy jest tak uporządkowany transferu energii pomiędzy systemem i środowisko zewnętrzne, a ciepło jest brudny przeniesienie energii między układem i środowiskiem zewnętrznym.
Przemiany energii związane z energią cieplną badane są za pomocą termodynamiki :
W praktyce często wyróżniamy różne „formy” energii, takie jak:
Ekonomika energetyczna dotyczy dostaw energii do podmiotów gospodarczych . Łączy zatem z jednej strony działalność wszystkich przedsiębiorstw, które eksploatują źródła energii, produkują je, przekształcają, dystrybuują i wprowadzają na rynek, az drugiej strony wynikającą z nich konsumpcję. Gospodarka ta obejmuje więc produkcję i dystrybucję energii elektrycznej , produkcję produktów naftowych poprzez rafinację , gazu ziemnego i ciepła sieciowego .
W ekonomii mówimy o „produkcji” energii na oznaczenie jej przekształcenia do postaci, która może być następnie wykorzystana do realizacji określonych zadań oraz „zużyciu”, gdy ta energia jest wykorzystywana. W fizycznym sensie , jednak energia jest ani stworzony, ani zniszczona podczas tych procesów; jest tylko przekształcana i przenoszona.
Wykorzystanie energii umożliwia zaspokojenie potrzeb człowieka, które ostatecznie należą do trzech głównych kategorii:
Rozkład ten ilustrują scenariusze energetyczne w postaci diagramu Sankeya .
Gospodarka energetyczna jest silnie powiązana z polityką energetyczną prowadzoną przez państwa.
Podobnie jak reszta świata fizycznego, żywe istoty podlegają drugiej zasadzie termodynamiki : entropia – nieporządek – może albo pozostać stała, albo rosnąć, ale nigdy nie może się zmniejszyć. W odniesieniu do tej fundamentalnej zasady życie samo w sobie stanowi pozorny paradoks : jak żywe istoty mogą budować się, rozwijać i utrzymywać swoją organizację – a zatem tworzyć i utrzymywać porządek – bez zmniejszania entropii? Zagadnienie to badał już w 1944 roku fizyk i noblista Erwin Schrödinger , który wprowadził pojęcie negentropii .
Zgodnie z tą zasadą żywe istoty funkcjonują jako otwarte systemy rozpraszające :
W globalnej równowadze entropii, jeśli weźmiemy pod uwagę zarówno żywe istoty, jak i ich środowisko, entropia zawsze wzrasta, a prawa termodynamiki są przestrzegane.
Na przykład odpoczywająca osoba dorosła rozprasza około 70 watów ciepła , czyli tyle co żarówka . Energia w ten sposób rozpraszana każdego dnia odpowiada około 1400 kilogramom kalorii , które muszą być skompensowane dziennym poborem energii z racji pokarmowej .
Ponieważ życie zależy od stałej wymiany energii, każdy ekosystem potrzebuje źródła energii oraz organizmów zdolnych do przechwytywania tej energii i integrowania jej z siecią pokarmową (organizmy autotroficzne ). Naziemnej biosfera zależy przede wszystkim na energii słonecznej , dzięki organizmów zdolnych do fotosyntezy ( rośliny , fitoplankton , alg , itd. ). W mniejszym stopniu inne formy energii mogą być zintegrowane jako uzupełnienie, na przykład energia geotermalna dla bakterii termofilnych .
Po zintegrowaniu z łańcuchem pokarmowym energia jest magazynowana w postaci energii chemicznej i krąży w sieciach pokarmowych , przechodząc z jednego poziomu troficznego na drugi: od autotrofów do heterotrofów , od ofiar do drapieżników , nie zapominając o zasadniczej roli rozkładających się organizmów .
Pierwotne znaczenie energii słonecznej dla biosfery jest zilustrowany przez masowe wymierania , gdzie katastrofalne wydarzenie uniemożliwia promieniowania słonecznego z dotarciem do ziemi ( wulkaniczna zima, uderzenia zimy , etc.): poddaje się zimno i pozbawieni światła, rośliny stają się rzadkie, potem roślinożercy umierają z głodu, a potem kolej na drapieżniki. Uważa się, że to właśnie takie wydarzenie spowodowało wyginięcie dinozaurów pod koniec okresu kredowego . Według niektórych teorii gatunek ludzki ledwo uszedłby przed wyginięciem 74 000 lat, podczas wulkanicznej zimy spowodowanej przez superwulkan w Toba .
W komórkach energia może występować w postaci bezpośrednio nadającej się do wykorzystania ( adenozynotrójfosforan ), lub przeciwnie, magazynowana na później w postaci cukrów prostych lub rozgałęzionych ( skrobia ), tłuszczu zwierzęcego, olejów roślinnych.
Pojęcie energii jest na tyle niejasne, że w popularnych obrazach daje pojęcie o rodzaju płynu, który przechodziłby z jednego obiektu na drugi podczas transformacji. W swojej pracy Energia duchowa z 1919 r. Henri Bergson twierdzi, że tak jak istnieje energia elektryczna, istnieje energia duchowa, której nie można zredukować do energii fizycznej i biologicznej.
Określenie „energia” jest często stosowany w pseudo-naukowe vitalist dyskursów o New Age , a nawet w „ praktyk energetycznych ”, takich jak Reiki , dla których energia jest niewidoczna substancja mniej lub bardziej zdefiniowane lub boskiego pochodzenia. W przeciwieństwie do pojęcia energii używanego w fizyce, które jest precyzyjnie zdefiniowane i mierzalne, oparte na obalalnych i weryfikowalnych teoriach, energie „ psychokinetyczne ” czy „ kosmiczne ” nie podlegają metodzie naukowej .
„Energia nie może zostać stworzona ani zniszczona, a niewłaściwe jest mówienie, jak zwykle, o „produkcji” lub „zużyciu” energii. We wszystkich przypadkach jest to kwestia zmiany formy lub przeniesienia z jednego systemu do drugiego. "