Energia, w tym … potencjalna

Energia to jeden byt w wielu osobach, czy wiele bytów w jednej osobie?

Ona jest jak Murzyn na zebrze – pojawia się i znika.

W trakcie dyskusji, jaka miała na blogu p. Andrzeja Szczęśniaka, jeden z dyskutantów "wystrzelił" z następującego argumentu:

 

Albo inaczej – książka leżąca na półce ma wyższą energię potencjalną niż książka leżąca na podłodze. W tym układzie odniesienia możemy przyjąć, że niżej niż podłoga książka nie spadnie i że ma energię zerową (analogia do popiołu, produktów spalania, czyli tlenków – nie można ich jeszcze raz spalić, bo "już są spalone", tak samo jak książka z podłogi już nie spadnie bo już "jest spadnięta" ;). Książka na półce obrazuje nam stan, z którego można pobrać energię (czyli nazywamy to paliwem).

 

Teraz to co Pan mówi, to nic innego jak próba zamienienia "popiołu" czyli tlenków z powrotem na paliwo – czyli energetyczny odpowiednik podniesienia książki na półkę, żeby znów maiła zmagazynowaną energię – jest to całkowicie możliwe do zrobienia – ALE do tego potrzebna jest energia z zewnątrz. Poprzez niezrozumienie takich rzeczy, o których jest mowa na pierwszych lekcjach fizyki w podstawówce – ludzie potem wymyślają silniki na wodę i inne bzdury.

 

Nie zważając na prowokacyjne upominanie podstawówki, odpowiedziałem, jak zwykle grzecznie:

 

Książka leżąca na półce i książka leżąca na podłodze i książka leżąca na dnie Rowu Mariańskiego nie posiada energii potencjalnej, gdyż takiej energii nie ma w przyrodzie.

 

Ciało, które leży nieruchomo, posiada tylko tyle energii ile udało mu się związać w postaci wiązań tworzenia atomów i wiązań tworzenia ciała.

 

Energia potencjalna jest zmyśleniem. Dowieść to można bardzo prosto: Książka leżąca na półce ma według Pana energię potencjalną E1. Książka leżąca na podłodze ma energię potencjalną E2.

 

E2 < E1

 

Teraz biorę książkę z półki i kładę na podłogę. W tym wypadku E1 = E2

 

Gdzie się podziała energia jeżeli twierdzi Pan, że ona była?

 

http://szczesniak.pl/1382#comment-12170

 

Uwaga: Zwracam Państwa uwagę na tą okoliczność, że to ja kładłem półkę na podłodze, czyli wydatkowałem energię, nie otrzymując nic w zamian.

 

Te rozmowy "nocne Polaków" miały miejsce w lutym 2010 r., a więc minęło od tamtego czasu prawie dwa lata.

 

Polacy, to jednak dociekliwy naród i znalazł się kolejny czytelnik, który wrócił do tej kwestii:

 

Energia potencjalna

Jeżeli energia potencjalna nie istnieje, to jak wytłumaczy Pan działanie elektrowni wodnych?Jeżeli woda w rzecze nie ma energii potencjalnej, którą nabrała parując a potem spadając z deszczem w górach, to elektrownie wodne są po prostu perpetum mobile, czyli energia pojawia się w nich spontanicznie znikąd! Czy woda wie na jakiej wysokości jest, nie ma znaczenia. Wszelkie działanie przeciw grawitacji wymaga energii (jak niósł Pan wiadro w górę po schodach, to Pan wie o czym mówię), która nie znika (bo to byłoby anty perpetum mobile) ale może zostać odzyskana gdy grawitacja "odzyska co do niej należy".

 

http://szczesniak.pl/1382#comment-12170

 

Przykład jakby inny, dynamiczny, woda sama spada na łopaty turbiny, a więc dla produkcji prądu nie będzie potrzebny mój wysiłek, tak jak przy przekładaniu książek z półek na podłogę.

 

Ale też przykład trochę zaciemniający obraz sytuacji, gdyż każdy złapie się na tym, że woda wpadająca na łopaty turbiny jest w ruchu, a więc energia, którą ona niesie jest energią kinetyczną.

 

Dziwna ta "energia potencjalna". Jak coś spada – to ona się ujawnia. A jak nie spada, to jej jakby nie było.

 

Zwracam uwagę czytelników na jeszcze dwie ciekawe okoliczności:

 

1. Przenoszę przysłowiową półkę na księżyc i umieszczam na tej samej wysokości co nad Ziemią. Pytam: energie potencjalne książek na półkach nad Ziemią i nad Księżycem są równe?

 

2. Wsadzam półkę z książką w rakietę, a tą ostatnią wystrzeliwuję tam, gdzie nie działa grawitacja Ziemi. Jaka jest teraz energia potencjalna książki???

 

Przecież dołożyłem do tej energii, która była jeszcze ogromną ilość energii!

 

Co? Nie ma tej energii? Zniknęła?

 

Mam nadzieję, że moi stali czytelnicy już się zorientowali, że moje oświadczenie o tym, że energia potencjalna, w tej formie jaką my dzisiaj opisujemy, nie istnieje, nie było takie nonsensowne.

 

Mało tego! Odrzucając ten termin mamy szansę opisać dane zjawisko należnym mu słownictwem, które odda jego fizyczny sens.

 

W polach grawitacyjnych ciał kompozycyjnych na każde z tych ciał działa siła grawitacji zależna od ładunków grawitacyjnych przenoszonych przez te ciała i odległości między środkami ciężkości tych ciał.

 

Możemy powiedzieć, nie popełniając żadnej pomyłki, że między ciałami kompozycyjnymi tworzy się wiązanie grawitacyjne, pochłaniające część ich energii kinetycznej.

 

Jak już jestem przy energii to chcę zwrócić waszą uwagę na pewne jej własności.

 

Energia jest jedna, niepodzielna. Energia jest zawsze związana z materią i nigdy tej materii nie opuszcza. Największą, elementarną ilość energii niesie elektron. Gdy nie jest związana, to większa część jego energii wyraża się w postaci drgań oscylatora.

 

Ładunek właściwy elektronu jest ponad 1000 razy większy niż ładunek właściwy elektrino. Gdy rozlatują się dwa elektrino, to osiągają one prędkość liniową dochodzącą 10^30 m*s^-1. Można sobie tylko wyobrazić, z jaką prędkością rozlatywałyby się dwa elektrony, gdyby istniała w Naszym Świecie siła, zdolna je przybliżyć do siebie.

 

Podsumowując, twierdzę:

 

– w danym artykule odkryto sens fizyczny energii, nazywanej do tej pory "energia potencjalna";

 

– energia "potencjalna" jest energią wiązania gwawitacyjnego między ciałami kompozycyjnymi;

 

– energia cząstek elementarnych nie spożytkowana na utworzenie jakichkolwiek wiązań wyraża się w postaci stanu termodynamicznego układu.

Waldemar Mordkowicz

 

KIjów, 2011.11.26