Подход к классификации видов энергии

Энергия - это количественная мера движения, выражающая внутрен­нюю активность материи, способность материальных систем к совершению определённой работы, или преобразованиям во внешней среде, на основе внутренних структурных изменений.

Материя - бесконечное разнообразие конкретных объектов и систем, каждая из которых обладает движением, структурностью, связями и взаимо­связями, пространственно-временными и многими другими общими и час­тичными свойствами (электрические частицы и античастицы, поля, атомные ядра, атомы, молекулы, макроскопические тела, геологические образования и т.д.).

Советский физик К.А.Путилов в “Лекциях по термодинамике” ещё в 1939г. указывал, что “в различных науках, вследствие неодинаковых целей и различных методов, следует по разному классифицировать виды энергии ” и дал перечисление их для механики, термодинамики, прикладной физики и т.д..

Но классификации перекрывали друг друга, в них разными терминами обозначались, по существу, одни и те же виды энергии, не было оснований считать их исчерпывающими. И это естественно, ибо материя для всех наук едина, как едины ее виды, формы движения и “напряженного состояния”- взаимодействия.

Опыт классификаций материальных объектов свидетельствует, что для классификации видов энергии необходимо использовать комплексный под­ход, вклю­чающий эти три критерия, поскольку какого-то одного из них не­достаточно.

Современная наука различает:

- четыре основных частицы вещества: молекула, атом, нуклон и элек­трон;

- четыре основных поля: ядерное (мезонное), электромагнитное (фотон­ное), нейтринное и гравитационное;

- два вида движения: неупорядоченное (для микрочастиц оно называ­ется тепловым) и упорядоченное;

- четыре класса физических взаимодействий - ядерное (сильное), элек­тромагнитное, “нейтринное” (сла­бое) и гравитационное (ультраслабое);

- две группы видов энергии: потенциальные (энергии положения, т.е. «напряженного состояния») и кинетические (энергии движения) энергии.

Опираясь на эти данные и используя комплексный критерий (виды ма­терии - формы движения – виды взаимодействия), получаем классификацию видов энергии, которая охватывает все варианты энергетических превраще­ний:

1. Аннигиляционная 9. Магнитостатическая

2. Ядерная 10. Нейтриностатическая

3. Химическая 11. Электрическая (электродинамическая)

4. Тепловая 12. Электромагнитная

5. Механическая 13. Мезонная (мезонодинамическая)

6. Упругостная 14. Гравидинамическая

7 . Гравистатическая 15.Нейтринодинамическая.

8 . Электростатическая

Виды энергии

1. Аннигиляционная энергия - полная энергия системы “вещество-анти­вещество”, освобождающаяся в процессе их соединения и аннигиляции (вза­имного уничтожения), в различных видах (например, при аннигиляции элек­трона и протона энергия освобождается в виде энергии фотонов – частиц электромагнитного поля).

2 .Ядерная энергия - энергия связи нуклонов (нейтронов и протонов) в ядре, осво­бождающаяся в различных видах при делении тяжёлых и синтезе лёг­ких ядер; в последнем случае - “термоядерная”.

3 .Химическая энергия - энергия системы из двух или более реаги­рую­щих между собой веществ. Она освобождается в результате пере­стройки электронных оболочек атомов и молекул при химических реак­циях.

4 .Гравистатическая энергия - потенциальная энергия ультраслабого взаи­модействия всех тел, пропорционального их массам. Практическое зна­чение имеет энергия тела, которую оно накапливает, преодолевая силу зем­ного притяжения.

5 .Электростатическая энергия – потенциальная энергия взаимодейст­вия электрических зарядов, то есть запас энергии электрически заряженного тела, накапливаемый в процессе преодоления им сил элек­трического поля.

6 .Магнитостатическая энергия – потенциальная энергия взаимодей­ствия “магнитных зарядов” или запас энергии, накапливаемый телом, способным преодолевать магнитные силы в процессе перемещения против направления действия этих сил. Источники – электрический ток, постоянный магнит.

7 .Нейтриностатическая энергия – потенциальная энергия слабого взаимо­действия “нейтринных зарядов”, или запас энергии, накапливае­мый в процессе преодоления бэтта - поля, “нейтринного поля”. Вследствие огром­ной проникающей способности нейтрино, накапливать энергию та­ким спосо­бом практически невозможно.

8 .Упругостная энергия – потенциальная энергия механически упру­го из­менённого тела. Освобождается при снятии нагрузки, чаще всего в виде ме­ханической энергии.

9 .Тепловая энергия – часть энергии теплового движения частиц тел, кото­рая освобождается при наличии разности температур между дан­ным те­лом и телами окружающей среды.

10 .Механическая энергия – кинетическая энергия свободно движу­щихся тел и отдельных частиц.

11 .Электрическая (электродинамическая) энергия – энергия электри­че­ского тока во всех его формах.

12 .Электромагнитная (фотонная) энергия – энергия движения фото­нов электромагнитного поля.

13 .Мезонная (мезонодинамическая) энергия – энергия движения мезо­нов (пионов) – квантов ядерного поля, путём обмена которыми взаимодейст­вуют нуклоны.

14 .Гравидинамическая (гравитонная) энергия – энергия движения ги­поте­тических квантов гравитационного поля – гравитонов.

15 .Нейтринодинамическая энергия – энергия движения всепроникаю­щих частиц бетта–поля – нейтрино.