ما تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات شرح شامل مبسط
إذا كنت تبحث عزيزي القارئ عن إجابة سؤال ما حول تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات، يجب عليك متابعة مقالنا اليوم. فالطاقة هي القدرة على تنفيذ أمر معين، ويشير تحول الطاقة إلى تحول أشكال الطاقة التي تحصل عليها من الصورة الطبيعية إلى أشكال أخرى يمكن الاستفادة منها. ويجدر بالذكر أن عملية التحول أساسية وتحدث في معظم العمليات في الكون. وهناك عدة أنواع من تحولات الطاقة، وسنتعرف عليها معا من خلال سطورنا التالية في هذه الموسوعة
ما تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات
هناك الكثير من الطلاب الذين يبحثون عن إجابة لسؤال ما هي التحولات التي تحدث في عضلات الجسم، وخاصة طلاب الصف الثاني المتوسط، لأن هذا السؤال مقرر عليهم في مادة العلوم الحياتية. ولذلك، سنقدم لكم الإجابة من خلال مقالنا اليوم. فالتحولات التي تحدث في العضلات تحدث بتحولات كيميائية حركية. ومن الجدير بالذكر أن هناك العديد من أنواع الطاقة المختلفة التي يستخدمها العضلات بشكل مستمر وتحتاج إليها بشكل دائم.
مفهوم الطاقة
الطاقة هي القدرة على القيام بعمل معين، ويتم استغلال الطاقة في أداء بعض الأعمال عندما تتحول من شكل إلى آخر، ومن ثم يتم استخدام الشكل الجديد لها في أداء العديد من الأعمال مثل تناول الطعام وتشغيل السيارة وإضاءة المباني وتحريك القوارب. وجدير بالذكر أن مفهوم الطاقة يندرج في فئتين رئيسيتين وهما:
الطاقة الحركية
إنها حركة المواد المختلفة وتشبه حركة الذرات والأمواج والجزيئات وغيرها من المواد والأجسام.
الطاقة الكامنة
تعرف هذه الطاقة باسم طاقة الوضع وتتمثل في الطاقة المخزنة.
مفهوم تحولات الطاقة وأشكالها
تحول الطاقة هو تغيير شكلها من شكلها الطبيعي إلى شكل آخر يمكن الاستفادة منه، وعملية التحول تحدث بشكل مستمر في الكون وهناك العديد من أشكال التحول البارزة
- يتم في النباتات تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية من خلال عملية البناء الضوئي، حيث تحتاج هذه العملية إلى أشعة الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الغذاء.
- تتحول الطاقة الكيميائية المخزنة في البنزين إلى طاقة حرارية ثم تتحول إلى طاقة حركية لتحريك السيارة.
- عند تشغيل الأجهزة وتشغيل المصابيح، يتحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عن طريق الخلايا الشمسية.
- تحويل الطاقة الميكانيكية في مياه الشلالات إلى طاقة كهرومغناطيسية في المولدات.
يجدر بالذكر أن تحويل أي شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر لا يؤثر على كمية الطاقة. فالكمية المحتواة في الطاقة في الشكل الأولي تكون مساوية للكمية المظهرة في الشكل الجديد. وتحتفظ الطاقة بهذه الكمية خلال أي نظام يتم فيه تحويل الطاقة من شكل إلى آخر. وبعض عمليات التحويل تكون أحادية للطاقة، والبعض الآخر ينطوي على تحويلات متعددة للطاقة.
ما هي تحولات الطاقة في السيارة
- تتم عملية تحويل الطاقة داخل السيارة الى الحركة في ثلاث مراحل حيث يتم اولا تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في البنزين الى طاقة حرارية ثم تحويلها الى طاقة حركية لتمكين السائق من السير.
- يحتفظ الوقود الموجود في السيارة بطاقة كيميائية ويتحول هذا الطاقة إلى حرارة من خلال الاحتراق داخل السيارة، مما ينتج عنها طاقة ميكانيكية تحرك السيارة.
- تحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة الدينامو.
- تتحول جزء من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية من خلال مصابيح السيارة.
- في الراديو، يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية.
- يتحول جزء من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية عن طريق السخان الكهربائي الموجود في تكييف السيارة.
التحولات الأحادية للطاقة
تتم تحويلات الطاقة الفردية في خطوة واحدة للاستفادة منها في شكلها الجديد، ومن بين تحويلات الطاقة الفردية:
- لإجراء المكالمات الهاتفية، يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كهرومغناطيسية.
- تتحول الطاقة الكيميائية المخزنة في الطعام إلى طاقة حركية في جسم الإنسان لتحريك العضلات.
- يتم تحويل الطاقة الكيميائية في الطعام إلى طاقة حرارية داخل الجسم للحفاظ على درجة حرارة الجسم.
- يتم تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية داخل خلايا الضوء.
- عند تحميص الخبز في المحمصة الكهربائية يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.
- في داخل البطاريات، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.
- في المبردات الحرارية يتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.
- يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية في عمليات توليد الكهرباء بالضغط.
التحولات المتعددة للطاقة
تحولات الطاقة داخل عود الثقاب
- تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية، وتعمل هذه الطاقة على تحفيز الجزيئات لإطلاق طاقتها الكيميائية المخزنة.
- وتتحول هذه الطاقة إلى طاقة حرارية إضافية وطاقة كهرومغناطيسية تظهر على شكل ضوء مرئي.
في دورة الديزل
يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية من خلال سلسلة من التفاعلات التي تتم على النحو التالي:
- الطاقة الكيميائية – الطاقة الحرارية – الطاقة الميكانيكية.
التحولات داخل محرك السيارة
- تنتج شرارة من الطاقة الكهربائية في المحرك، مما يؤدي إلى تحرير الطاقة الكيميائية المخزنة في الوقود وتوسعه، والضغط على أجزاء السيارة.
- عند زيادة الضغط على أجزاء السيارة، تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية وبالتالي تنعطف العجلات.
تحولات الطاقة الميكانيكية التي تمتلكها الرياح
تتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بعد أن تمر بسلسلة من التفاعلات، وتتمثل هذه التفاعلات في: طاقة حركية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
تحولات الطاقة داخل التوربينات الغازية أو المحركات النفاثة
تتم تحويل أشكال متعددة من الطاقة في دورة برايتون إلى طاقة كهربائية عبر سلسلة من التفاعلات:
- طاقة كيميائية ← طاقة حرارية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
- طاقة شمسية ← طاقة حرارية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
- طاقة نووية ← طاقة حرارية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
دورة رانكن التي تتم داخل التوربينات البخارية
تتم فيها تحويل أشكال مختلفة للطاقة إلى طاقة كهربائية بعد أن تمر بسلسلة من التفاعلات التي تتكون من:
- الطاقة الحرارية الجوفية ← الطاقة الحرارية ← الطاقة الميكانيكية ← الطاقة الكهربائية.
- طاقة شمسية ← طاقة حرارية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
- طاقة نووية ← طاقة حرارية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
- طاقة كيميائية ← طاقة حرارية ← طاقة ميكانيكية ← طاقة كهربائية.
غالبا ما يتم تحويل الطاقة من شكل إلى آخر في الكثير من الأحيان عندما لا تكون الأشكال الأولية المتاحة مفيدة بما يكفي، وسنقدم لكم بعض الأمثلة على ذلك.
أمثلة على تحوّلات الطاقة
- تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية: هذه العملية تحدث في العديد من الآلات مثل القطار الكهربائي، حيث يتم تحويل الطاقة الكهربائية التي تم الحصول عليها من محطات توليد الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية لحركة القطار باستخدام المحرك الكهربائي للقطار.
- تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية: واحد من أشكال تحويل الطاقة الأكثر انتشارا حيث يتم استخدامه في الأجهزة المنزلية اليومية مثل السخان الكهربائي ومجفف الشعر والمحمصة الكهربائية، وفي بعض الأجهزة غير المخصصة لتوليد الطاقة الحرارية يتم إهدار جزء من الطاقة عند تحويلها وتتحول إلى حرارة تظهر عند لمس هذه الأجهزة مثل التلفزيون أو الكمبيوتر.
- تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة إلى طاقة حرارية: في حالة احتراق المواد، يتم تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة إلى طاقة حرارية وإشعاعية من كلا النوعين المرئي والغير مرئي. يتم هذا التحول بشكل كبير عند احتراق مواد مختلفة، ويعتبر حرق الغاز الطبيعي والنفط والفحم أكثر أهمية من الناحية الاقتصادية.
- تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة إشعاعية: تستخدم الفوانيس كمصدر للإضاءة، حيث يتم تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة عن اللهب.
- تحويل الطاقة الكهربية إلى طاقة إشعاعية: تتم عملية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة إشعاعية في المصباح الكهربائي حيث يعمل على تحويل الطاقة الكهربية إلى ضوء ويعتبر الضوء أحد أشكال الطاقة الإشعاعية.
- تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كهربائية: يتم الحصول على الطاقة الإشعاعية من أشعة الشمس، وتتحول إلى طاقة كهربائية عن طريق الخلايا الشمسية حيث تنتج الكهرباء للاستفادة منها في تشغيل العديد من الأجهزة وإضاءة المصابيح الكهربائية.
- تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة إلى طاقة إشعاعية: المصابيح الكهربائية تنتج ضوءا مرئيا بالإضافة إلى كمية من الأشعة تحت الحمراء، وبالمقابل يمكن إنتاج ضوء مرئي من بعض تفاعلات الضوء التي تتم كيميائيا.
- تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة كيميائية كامنة: تنتشر أشعة الطاقة النووية الناتجة عن الشمس في جميع الاتجاهات، وتتسرب جزء منها إلى الغلاف الجوي حيث يتم امتصاصها وتحويلها من قبل النباتات إلى طاقة كيميائية مخزنة في شكل الكربوهيدرات.