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「いろいろなエネルギー」分野の学び方

エネルギーと一言で言っても、位置・運動・電気・熱・光・音などさまざまな姿があります。また、エネルギーは移り変わったり保存されたりします。ここでは、エネルギーのポイントを3つにまとめます。

エネルギーのいろいろな姿(多様性)

光エネルギー

光は、物体を動かすことができるのでエネルギーと言えます。たとえば、光電池に光を当てると、電気が流れます。また最近では、太陽光発電なども注目されています。

波のもつエネルギー

波のもつエネルギーと言えば、一番に思いつくのが「津波」でしょう。津波の威力からもわかるように、面積あたりのエネルギーは太陽光の20~30倍、風力の5倍とも言われます。

音エネルギー

音は、物体を振動させて動かすことができるため、エネルギーと言えます。身近になかなか例がないので分かりにくいですが、例えば、携帯ラジオなどは電池(化学エネルギー)から音(音エネルギー)を出しています。

化学エネルギー

燃料や栄養分など、物質がもっているエネルギーのことです。ガソリンで動く自動車は、ガソリンを燃焼させることで熱エネルギーを運動エネルギーに変えています。これはガソリンが化学エネルギーをもっているからです。

エネルギーの移り変わり(変換性)

エネルギーは移り変わります。例えば、水力発電のダムを例にあげてみましょう。

ダム(位置エネルギー)→発電所(運動エネルギー)→送電線(電気エネルギー)→各家庭へ(電球:光エネルギー、ストーブ:熱エネルギー、CDプレイヤー:音エネルギー)

最近では、太陽光パネルを搭載した自動車も登場しています。太陽の光と熱エネルギーを利用し、自動車を動かす運動エネルギーに変換しています。

エネルギーの保存(保存性)

運動エネルギーと位置エネルギーは互いに移り変わってもその総和(力学的エネルギー)は一定に保たれます。これを力学的エネルギーの保存といいます。

また、それ以外のエネルギーも、上記の「エネルギーの移り変わり」で示したように相互に変化し移り変わり、原則としてその総量は変換前後で変わることはありません。

おわりに

いかがでしたか。エネルギーは私たちの生活になくてはならないものです。家の中を見渡し、どんなエネルギーが使われているか考えてみると理解が深まりますね。

(image by amanaimages)
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