Cos’è l’energia? Quello che devi sapere

Sei uno studente alle prese con le grandezze fisiche e vuoi sapere cos’è l’energia?
Ti sei accorto che ignori totalmente il reale significato della parola e desideri colmare la lacuna per cultura personale?

Qualunque sia il motivo per il quale hai digitato su Google la query ‘cos’è l’energia?’ sappi che sei arrivato sulla pagina giusta.

Il termine è piuttosto familiare ad ognuno di noi; ogni giorno lo utilizziamo con una certa frequenza, con un’accezione generica e quasi sempre impropria, e che generalmente fa riferimento all’intensità con la quale svolgiamo le nostre attività quotidiane.

Per quanto radicato nella nostra quotidianità il concetto preciso è sconosciuto alla maggior parte di noi; ne abbiamo un’idea vaga, intuitiva, che afferisce in maniera marginale a quello che identifica realmente in termini fisici.

Dal momento che si tratta di un concetto fondamentale per comprendere molti fenomeni fisici abbiamo deciso di approfondirlo attraverso questa breve ed esaustiva guida sull’argomento.

Definizione di energia

La parola energia deriva dal greco ‘energheia’ che tradotto significa ‘azione intensiva’ (en = intensivo’, ergon = opera, azione).

Il termine è stato utilizzato per la prima volta in ambito scientifico nel 1619, nel Harmonice Mundi di Keplero.

Fornire una definizione univoca e precisa non è semplice in quanto non identifica qualcosa di materiale, di tangibile, ma una grandezza fisica astratta.

Per iniziare a familiarizzare con il concetto prenderemo come punto di partenza la definizione presente sul sito della Treccani, che riportiamo di seguito:

“Capacità che un corpo o un sistema di corpi ha di compiere lavoro, sia come e. in atto, cioè che opera nel processo in cui si produce un lavoro ed è a esso commisurata, sia come e. potenziale, suscettibile di tradursi in atto attraverso opportune, varie trasformazioni.”

Wikipedia riporta invece la seguente definizione:

“L’energia è la 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.”

Come possiamo notare entrambe le definizioni non spiegano cos’è esattamente l’energia, ma soltanto come funziona o cosa potrebbe fare in presenza di determinate condizioni.

L’energia è regolata da una legge che prende il nome di ‘principio di conservazione’: può trasformarsi ma non può generarsi né scomparire.

Nel SI (Sistema Internazionale) l’unità di misura dell’energia è il joule (J).
Trattandosi di un’unità piuttosto piccola vengono frequentemente utilizzati i suoi multipli ovvero il megajoule (MJ), che corrisponde a un milione di joule, e il gigajoule (GJ), che corrisponde a un miliardo di joule.

Tipi di energia

Esistono varie forme di energia, classificate in base alla causa che le ha generate: movimento, posizione, deformazione, reazione chimica, reazione nucleare, agitazione termica, corrente elettrica ecc.

Di seguito elenchiamo le principali, ognuna delle quali corredata da una breve descrizione:

• Energia meccanica: data dalla somma di energia cinetica ed energia potenziale.
• Energia cinetica: energia posseduta da un corpo a causa del suo movimento.
• Energia elastica: data dal lavoro che un corpo elastico compie nel riprendere la configurazione originaria dopo essere stato deformato dall’intervento di forze esterne.
• Energia potenziale: è conservata all’interno di un corpo in virtù della sua posizione e dell’influenza delle forze generate da altri corpi.
• Energia termica (calore): è generata dal movimento di atomi e molecole all’interno dei corpi.
• Energia elettrica: è generata dal moto delle cariche elettriche.
• Energia chimica: è sviluppata o assorbita nel corso di reazioni chimiche.
• Energia nucleare o atomica: è generata da trasformazioni nei nuclei degli atomi.
• Energia radiante: energia che si propaga sotto forma di onde elettromagnetiche.

Utilizzo dell’energia: problematiche e opportunità

L’energia viene utilizzata per svariate applicazioni pratiche; il suo impiego è riscontrabile ovunque intorno a noi: nelle case dotate di ogni sorta di comfort, nei mezzi di trasporto, nella produzione di beni e servizi e nelle più semplici attività che svolgiamo con l’ausilio di strumentazioni e dispositivi tecnologici.

La maggior parte dell’energia utilizzata quotidianamente proviene da combustibili fossili (petrolio, carbone e gas) e dal nucleare.
Si tratta quindi di combustibili che, per loro stessa natura, non sono rinnovabili, per cui soggetti a disponibilità limitata.

Lo sfruttamento massiccio delle fonti energetiche non-rinnovabili crea due problematiche: la prima è legata all’esaurimento delle fonti stesse e la seconda all’inquinamento ambientale causato dal processo di produzione e dai relativi scarti.

Esiste tuttavia una soluzione, concreta e valida, identificabile nell’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili (inesauribili), quali ad esempio il sole, il vento e il calore della terra.

La tematica si pone oggi al centro di un forte interesse a livello mondiale.
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La specializzazione assume, nel campo in oggetto, una valenza fondamentale, per cui suggeriamo a quanti desiderano lavorare nella green economy di integrare e approfondire la formazione di lauree triennali e magistrali con master e percorsi di approfondimento.

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