كفاءة الطاقة مقابل الحفاظ على الطاقة

الحفاظ على الطاقة وكفاءة الطاقة هما موضوعان مهمان تمت مناقشتهما في إطار الطاقة. هذه المواضيع مهمة للغاية في مجالات مثل الآلات وعلم الفلك واستكشاف الفضاء وحتى حياتنا اليومية. من الضروري أن يكون لديك فهم واضح في هذه المواضيع من أجل التفوق في هذه المجالات. سنناقش في هذه المقالة ماهية الحفاظ على الطاقة وكفاءة الطاقة وتطبيقاتهما وتعريفات الحفاظ على الطاقة وكفاءة الطاقة وأخيراً الفرق بين الحفاظ على الطاقة وكفاءة الطاقة.

الحفاظ على الطاقة

الحفاظ على الطاقة هو مفهوم تمت مناقشته في إطار الميكانيكا الكلاسيكية. هذا ينص على أن إجمالي كمية الطاقة في نظام معزول يتم الحفاظ عليها. ومع ذلك، هذا ليس صحيحا تماما. لفهم هذا المفهوم تمامًا ، يجب أولاً فهم مفهوم الطاقة والكتلة. الطاقة هي مفهوم غير بديهي. مصطلح "الطاقة" مشتق من الكلمة اليونانية "energeia" ، والتي تعني التشغيل أو النشاط. في هذا المعنى ، الطاقة هي الآلية وراء النشاط. الطاقة ليست كمية يمكن ملاحظتها مباشرة. ولكن يمكن حسابها عن طريق قياس الخصائص الخارجية. يمكن العثور على الطاقة في أشكال كثيرة. الطاقة الحركية ، والطاقة الحرارية ، والطاقة الكامنة هي على سبيل المثال لا الحصر. كان يُعتقد أن الطاقة هي خاصية محفوظة في الكون حتى تطوير نظرية النسبية الخاصة. أظهرت ملاحظات التفاعلات النووية أن طاقة النظام المعزول ليست محفوظة. في الواقع ، يتم الجمع بين الطاقة والكتلة مجتمعة في نظام معزول ، لأن الطاقة والكتلة قابلة للتبادل. تُعطى بالمعادلة المشهورة جدًا E = mc2 حيث E هي الطاقة ، m هي الكتلة و c هي سرعة الضوء.

كفاءة الطاقة

منذ مئات الآلاف من السنين ، يحاول العلماء والعلماء بناء آلات أكثر كفاءة. الكفاءة هي ببساطة مقدار ما نحصل عليه مقابل ما ننفقه. كفاءة الطاقة هي نسبة العمل المفيد الذي يقوم به النظام / مدخلات الطاقة للنظام. دعونا نأخذ لمبة ضوء بسيطة. في هذه الحالة ، يكون الضوء هو الطاقة المفيدة للآلة ، وما ندخله كتيار كهربائي هو مدخلات هذا النظام. إذا تم تصنيف اللمبة 100 واط وتنتج أشعة ضوئية تعادل 15 واط ، فإن كفاءة اللمبة الخفيفة هي 15/100. يمكن إعطاء هذا ككسر (0.15) أو كنسبة مئوية (15٪). تضيع الطاقة المتبقية كحرارة. تُعرف المحولات بأنها واحدة من أكثر الأجهزة كفاءة التي تم إنشاؤها على الإطلاق. يمكن أن تصل كفاءة المحول إلى 99٪. من المستحيل جعل الجهاز أو أي عملية فعالة بنسبة 100 ٪.