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Tipi di energia: ecco quali sono e che caratteristiche hanno

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Curioso di scoprire quali sono i tipi di energia che dovresti conoscere?

In questa guida ti parleremo delle fonti energetiche più diffuse: partiremo dalla definizione di energia fino ad arrivare alle caratteristiche di ciascuna forma di energia, così da darti un quadro generale sulle possibilità in questo campo.

Se ti stai chiedendo quanti tipi di energia esistono, sappi che possiamo classificarli in due grandi categorie: l’energia cinetica (l’energia degli oggetti in movimento) e l’energia potenziale (l’energia che viene immagazzinata). Queste sono le due forme base di energia.

All’interno di queste categorie si classificano diverse tipologie di energia, da quella termica a quella gravitazionale. Scopriamo ora tutto quello che devi sapere sull’argomento.

Quello che devi sapere sulle forme di energia

Che cos’è l’energia? In che modo si può presentare? A queste (e molte altre) domande risponderemo nei prossimi paragrafi della nostra guida dedicata agli studenti dell’Università Niccolò Cusano.

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Definizione di energia

Per energia intendiamo quella grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema fisico di compiere lavoro, a prescindere dal fatto che tale lavoro sia o possa essere effettivamente svolto.

Il principio di base dell’energia è che questa non si crea, non si distrugge, ma cambia semplicemente forma.

Infatti, l’energia tende a passare da una forma all’altra, così le varie forme di energia non restano perennemente tali, ma si trasformano le une nelle altre. Parlando di esempi concreti, l’energia chimica si trasforma spesso in calore e talvolta (come nel caso della pila) in energia elettrica; l’energia nucleare e l’energia meccanica si trasformano spontaneamente in calore.

fonti energetiche

La conversione di energia può avvenire attraverso appositi sistemi o in forma spontanea.

Dal punto di vista della fisica, l’energia è importante per la formulazione di molte teorie, dalla meccanica classica alla termodinamica, dalla teoria della relatività alla meccanica quantistica. Dal punto di vista tecnologico, invece, l’energia permette la trasformazione di materie prime in prodotti o beni finali o direttamente la fornitura di servizi utili all’uomo e alla società, attraverso il sistema industriale.

Energia cinetica e energia potenziale

Abbiamo già detto che possiamo classificare l’energia in due grandi categorie:

  • L’energia potenziale, che riguarda qualsiasi tipo di energia che può essere immagazzinata. Ci riferiamo, ad esempio, a quella nucleare, gravitazionale o meccanica
  • L’energia cinetica, che riguarda i corpi in movimento. Ad esempio, un aereo che vola o una meteora che precipita ha energia cinetica.

Forme di energia

Facciamo ora una breve carrellata dei tipi di energia che dovresti conoscere, che nello specifico sono:

  • Energia meccanica, classicamente come somma di energia potenziale e energia cinetica
  • Energia chimica
  • Energia elettromagnetica
  • Energia gravitazionale
  • Energia termica
  • Energia nucleare

Veidamo di cosa stiamo parlando nel dettaglio.

Energia meccanica

L’energia meccanica corrisponde alla somma di energia cinetica ed energia potenziale attinenti allo stesso sistema. Doverosa la distinzione dall’energia totale del sistema E, in cui rientra anche l’energia interna.

Energia chimica

Tra i tipi di energia vi è anche quella chimica, che varia a causa della formazione o rottura di legami chimici di qualsiasi natura negli elementi chimici coinvolti nelle reazioni chimiche.

Poiché la forza dei legami chimici è associata alla distanza tra le specie chimiche (infatti legami chimici più forti tengono più vicine le specie chimiche coinvolte nel legame), l’energia chimica dipende dalla posizione reciproca delle particelle che costituiscono una sostanza.

In altre parole, possiamo definire l’energia chimica come la forma energetica immagazzinata nei legami chimici, riconducibile alla somma dell’energia potenziale delle interazioni elettrostatiche delle cariche presenti nella materia ponderabile, più l’energia cinetica degli elettroni.

Energia elettromagnetica

L’energia del campo elettromagnetico è quell’energia immagazzinata in una data regione di spazio dal campo elettromagnetico, ed è costituita dalla somma delle energie associate al campo elettrico ed al campo magnetico.

Energia gravitazionale

In riferimento alla teoria newtoniana della gravitazione, definiamo energia gravitazionale l’energia potenziale relativa alla forza di attrazione gravitazionale fra masse.

Energia termica

Parliamo ora di uno dei tipi di energia fondamentali da prendere in esame: l’energia termica.  Si tratta di quella forma di energia posseduta da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore allo zero assoluto.

L’energia termica  una grandezza estensiva e la quantità posseduta di tale energia da un corpo è proporzionale alla temperatura. Alla luce di quanto espresso nel secondo principio della termodinamica, è considerata una forma di energia degradata in quanto non tutta l’energia termica può essere convertita in energia meccanica. Viceversa, ogni altra forma di energia ha la possibilità di convertirsi più o meno spontaneamente nel tempo in energia termica.

Energia nucleare

Parliamo ora dell’energia nucleare o atomica, che fa riferimento a quei fenomeni responsabili di generare energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici. Queste trasformazioni sono dette “reazioni nucleari”.

L’energia atomica deriva da profonde modifiche della struttura stessa della materia. Insieme alle fonti rinnovabili ed alle fonti fossili, è una fonte di energia primaria, ossia è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di un’altra forma di energia.

C’è da dire che, anche se l’energia nucleare può definirsi “pulita” considerando le emissioni di anidride carbonica (CO2) in atmosfera, presenta sicuramente altri problemi ambientali e di pubblica sicurezza per quanto riguarda i fenomeni connessi alla radioattività attraverso le scorie radioattive.

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