تعريف الطاقة

في علم المواد، الحيوية هي الخاصية الكمية التي يجب نقلها إلى مقال لأداء الرقاقة بعيدًا عن الشيء أو لتسخينه. الطاقة هي كمية معتدلة؛ ينص قانون حماية الحيوية على أنه يمكن تغيير الحيوية في الهيكل، ولكن لم يتم صنعها أو تدميرها. وحدة SI للحيوية هي الجول، وهي الحيوية التي تنتقل إلى عنصر ما عن طريق تحريكه مسافة متر واحد مقابل قوة 1 نيوتن.

تتضمن الأنواع العادية للحيوية النشطة لمقالة متحركة، والحيوية المحتملة التي يتم التخلص منها بسبب حالة العنصر في مجال الطاقة (الجاذبية أو الكهربائية أو الجذابة)، والحيوية المتنوعة التي يتم التخلص منها من خلال تمديد المواد القوية، والحيوية المركبة التي يتم تفريغها عند نسخ الوقود، والحيوية اللامعة التي ينقلها الضوء، والحيوية الدافئة بسبب درجة حرارة العنصر.

الكتلة والحيوية ترتبط ارتباطا وثيقا. بسبب المساواة بين الكتلة والحيوية، فإن أي مادة لها كتلة عندما تكون ثابتة (تسمى كتلة الراحة) لها بالمثل مقياس نسبي للحيوية يسمى هيكله حيوية الراحة، وأي حيوية إضافية (لأي بنية) يكتسبها العنصر على تلك الحيوية الباقية سيزيد من كتلة العنصر بالكامل بالمثل لأنه يبني حيويته الكاملة. على سبيل المثال، في أعقاب تسخين مقال ما، يمكن تقدير توسع حيويته على أنه زيادة طفيفة في الكتلة، بمقياس دقيق بدرجة كافية.

تتوقع الكائنات الحية أن تظل الحيوية على قيد الحياة، على سبيل المثال، الحيوية التي يحصل عليها الناس من التغذية. يتوقع التقدم البشري أن تعمل الحيوية، والتي تحصل عليها من أصول الحيوية، على سبيل المثال، مصادر الطاقة غير المتجددة، أو الوقود الذري، أو مصدر الطاقة المستدامة. إن إجراءات الغلاف الجوي للأرض والنظام البيولوجي مدفوعة بالحيوية الرائعة التي تحصل عليها الأرض من الشمس والحيوية الحرارية الأرضية الموجودة داخل الأرض.

وحدات تحويل الطاقة

1 إلكترون فولت = 1.6021 10-19 J
1 erg (erg) = 10-7 J (دقيق)
1 سعر حراري، حراري كيميائي (كالوري) = 4.184 جول
1 وحدة حرارية بريطانية (Btu) = 1055.6 J
1 Q (Q) = 1018 Btu (دقيق)
1 quad (ف) = 1015 وحدة حرارية بريطانية (بالضبط)
1 طن نفط مكافئ = 4.19 1010 ج
1 برميل نفط مكافئ (bbl) = 5.74109 J
1 طن من معادل الفحم = 2.93 1010 جول
1 م 3 من الغاز الطبيعي = 107 107 جول
1 لتر من البنزين = 3.2107 جول
1 كيلو واط ساعة = 3.6106 جول