كتب examples of energy transformations

يتم اللّجوء إلى تحويل الطاقة من شكلٍ إلى آخر في كثيرٍ من الأحيان، إذ إنّ الأشكال الأوليّة المُتاحة للطاقة قد لا تُحقّق الفائدة المطلوبة، ومن تحوّلات الطاقة التي يُمكن أن تحدث ما يأتي:

• تحويل الطاقة الكهربائيّة إلى طاقة ميكانيكيّة للحركة: تتمّ هذه العملية داخل العديد من الآلات كالقطار الكهربائيّ، فبدايةً يتمّ تشغيل القطار الكهربائيّ بالطاقة الكهربائيّة التي يتمّ الحصول عليها من محطات توليد الكهرباء، ثمّ يتمّ تحويل الطاقة الكهربائيّة إلى طاقة ميكانيكيّة للحركة عن طريق المحرّك الكهربائيّ للقطار.
• تحويل الطاقة الكهربائيّة إلى طاقة حراريّة: وهو أكثر أشكال تحوّل الطاقة شيوعاً، فهو يتمّ داخل معظم الأجهزة المستخدمة في المنازل؛ كمُجفف الشعر، والسخان الكهربائيّ، والمحمصة الكهربائيّة، كما أنّ بعض الأجهزة غير المخصصة لإنتاج الطاقة الحرارية قد يضيع جزء من الطاقة عند تحوّلها فتنتج على شكل حرارة عند لمس الأجهزة؛ كالتلفاز أو الحاسوب.
• تحويل الطاقة الحراريّة إلى طاقة إشعاعيّة: يتمّ استخدام الفوانيس كمصدر للإضاءة، حيث تتم عملية تحويل الطاقة الحراريّة الناتجة عن اللهب فيها إلى طاقة إشعاعيّة من خلال نقع قطعة من القماش المحبوك بأكاسيد فلزية ثقيلة، حبث تضيء القطعة القماشية بفعل حرارة اللهب دون أن تحترق.
• تحويل الطاقة الحراريّة إلى طاقة ميكانيكيّة للحركة: تحتوي العديد من الأجهزة الكهربائيّة على مُنظّم حراريّ يُنظّم درجة حرارة الجهاز، وذلك من خلال احتوائه على شريط ثُنائيّ المعادن، فيتمدد أحد المعدنين أكثر من الآخر عند درجة حرارة معينة، ممّا يُسبّب انحناء الشريط، ومع انحناء الشريط ينقطع تدفُّق الكهرباء إلى الجهاز فيتوقف عن العمل.
• تحويل الطاقة الميكانيكيّة للحركة إلى طاقة كهربائيّة: وذلك عن طريق استخدام مولدات الطاقة اليدويّة، حيث يتمّ تخزين الطاقة الميكانيكيّة فيها كطاقة مرونيّة مختزنة في زنبرك، وعند تحرير الطاقة المختزنة يبذل الزنبرك قوةً على سطح بلوريّ فيُشحن السطح كهربائياً، وبعد تراكم كمية كافية من الشحنات على جميع الأسطح البلورية، يتمّ انتقال الشرارة بين جميع تلك الأسطح المشحونة، ممّا يؤدّي إلى إنتاج الطاقة الكهربائيّة.
• تحويل الطاقة الميكانيكيّة للحركة إلى طاقة حراريّة: يتمّ تحويل الطاقة الميكانيكيّة للحركة إلى طاقة حراريّة نتيجة الاحتكاك بعد فرك الأسطح المختلفة معاً، ويُمكن حدوث ذلك عن طريق استخدام مثقاب كهربائي يتكوّن من كتلتين من الخشب المضغوط وأنبوب معدني مملوء بالماء بإحداث احتكاك بينهما، إذ يتمّ وضع كمية من الماء داخل الأنبوب المعدنيّ، ثمَّ إغلاقه بواسطة سدّادة مطاطية، وعند احتكاك كتلتيّ الخشب المضغوط والأنبوب المعدنيّ المملوء بالماء تتحوّل الطاقة الميكانيكيّة للحركة إلى طاقة حراريّة فيتحوّل الماء إلى بخار، ثمّ ينتشر البخار إلى خارج الأنبوب المعدنيّ والفلين ويعود للتحوّل من الطاقة الحراريّة إلى طاقة ميكانيكيّة.
• تحويل الطاقة الإشعاعيّة إلى طاقة كهربائيّة: يتمّ تحويل الطاقة الإشعاعية التي يتمّ الحصول عليها من أشعة الشمس إلى طاقة كهربائيّة باستخدام الخلايا الشمسيّة، إذ إنّها تُنتج الكهرباء للاستفادة منها في تشغيل العديد من الأجهزة وإضاءة المصابيح الكهربائية.
• تحويل الطاقة الكهربائيّة إلى طاقة إشعاعيّة: يُمكن تحويل الطاقة الكهربائيّة إلى طاقة إشعاعيّة، ومن الأمثلة على ذلك المصباح الكهربائي الذي يُحوّل الطاقة الكهربائية إلى ضوء وهو أحد أشكال الطاقة الإشعاعيّة.
• تحويل الطاقة المغناطيسيّة إلى طاقة الجاذبيّة: عند وضع مغناطيسين فوق بعضهما بحيث تكون أقطابهما المتشابهة متواجهةً، تنشأ قوّة تنافر بينهما ويبتعدان عن بعضهما، وفي حال محاولة التأثير على المغناطيس العلوي بدفعه نحو المغناطيس السفلي ثمّ تحريره، سيتمّ تحويل جزء من الطاقة المغناطيسيّة إلى طاقة ميكانيكيّة والجزء الآخر سيتحوّل إلى طاقة وضع الجاذبية.
• تحويل الطاقة الكيميائيّة الكامنة إلى طاقة كهربائيّة: تُعدّ البطاريّات أكثر الأجهزة شيوعاً لتخزين الطاقة فيها، حيث يتمّ تخزين الطاقة الكيميائيّة داخلها ثمَّ يتم تحويلها إلى طاقة كهربائيّة عند تشغيل البطاريّة.
• تحويل الطاقة الكيميائيّة الكامنة إلى طاقة إشعاعيّة: تبعث المصابيح الكهربائيّة ضوءاً مرئيّاً إضافةً إلى كمية من الأشعة تحت الحمراء، لكن في المقابل يُمكن إنتاج ضوء مرئي من بعض تفاعلات الضوء مستحث كيميائياً (بالإنجليزية: Chemiluminescent Reactions) دون انبعاث كميات من الأشعة تحت الحمراء.
• تحويل الطاقة الإشعاعيّة إلى طاقة كيميائيّة كامنة: تنتشر أشعة من الطاقة النوويّة من الشمس في جميع الاتجاهات، وهي إحدى أشكال الطاقة الإشعاعية، ويتسرّب جزء منها إلى الغلاف الجوي، فتمتصه النباتات وتُحوّله إلى طاقة كيميائية كامنة على شكل كربوهيدرات.
• تحويل الطاقة الكيميائيّة الكامنة إلى طاقة حراريّة: يتمّ تحويل الطاقة الكيميائيّة المُخزّنة إلى طاقة حراريّة وطاقة إشعاعيّة بنوعيها المرئيّة وغير المرئيّة عند احتراق المواد المختلفة، ويحدث هذا الشكل من التحوّلات بشكلٍ كبيرٍ عند حرق كلّ من الغاز الطبيعي، والنفط، والفحم، وتُعدّ عمليات التحويل السابقة من أكثر العمليّات أهميةً من الناحية الاقتصاديّة، لكن في المقابل لها العديد من الآثار البيئية الضارّة.