Откуда есть энергия у всех землян. А не только пища.
Планеты нашей нынче житель, привыкший жить под Солнцем, как правило, не задумывается совсем над тем, что человечество сейчас – лишь малую толику энергии получает непосредственно от Солнца.(и в том числе от солнечных электростанций, так рекламируемых сейчас повсюду)
Откуда же часть энергии остальная?
Да и вообще, энергия нам зачем, землянам? А затем, чтобы любое действие совершить, энергию затратить надо. И мы сами эту энергию (непосредственно) получаем ведь откуда? Да из пищи нашей.(ибо пища не только источник строительных материалов для нашего тела, но и энергии для него) А в пище нашей эта энергия откуда?
А от того;что именно мы едим.
А что мы едим? А 1-ую очередь животных (в придачу к ним растенья)
Но в животных-то энергия откуда? А оттуда, что они недавно съели тут растенья (ну или других животных, растения до этого съевших))
Ну а в растениях-то энергия откуда? Да от энергии, опять же, непосредственно получаемой ими от Солнца. Чего тут в результате в растениях фотосинтез происходит, то есть образование под воздействием света (сложных) органических веществ (например, глюкозы) и кислорода и углекислого газа и воды. А уж глюкоза – это энергии (химической) кладезь!
Поэтому с энергетической точки зренья фотосинтез - это аккумуляция световой энергии Солнца в виде энергии химических связей органических веществ. И не обязательно глюкозы, но также, например, и целлюлозы.(и она даже лучше, как энергии источник. Ибо это – углеводный полимер.) Которой в растениях, кстати, полным- полно. Но в основном полным-полно всё ж в древесине.
Которую человек уже давным-давно как топливо использовать начал. (и лишь потом как строительный материал) А именно, себя для обогрева и семьи своей всех членов, в холодное время года. Ибо в случае противном заболел бы он от переохлажденья (или от обморожения, что уже хуже. А тем более хуже, если до смерти замёрз бы.)
Но годы шли, и человек задумался над таким вопросом: а энергию моего тела, используемую мной для действий, еще откуда-то можно получать? Чего тут в результате он додумался до того, что стал на животных ездить и на животных стал пахать. Что было уже примером использования энергии животных (полученной ими от растений, а растениями от солнца) не только для пищи человека, но и для его технологических действий.
Но годы шли, и человеку требовалось энергии всё больше, для увеличения производительности его технологий. Но откуда было её взять? И в этот вот момент обратил внимание человек на ветер (как движущий воздух) и на реку (а лучше – на водопад), как движущуюся воду. И создал он мельницу, сначала ветряную, а потом и водяную.
(а потом и мощные гидроэлектростанции построил, типа Саяно-Шушенской ГЭС, путём плотин устройства, на наиболее полноводных реках. (чем охватил он их всю энергию сполна)
Но это уже было позже, после изобретения бетона. И открытия индукции электромагнитной, Майклом Фарадеем. (А1-))
Ибо понял он, что движущийся воздух, как и движущаяся вода – тоже энергии источник, и притом бесплатный. (так ему тогда казалось)
Но давайте мы сейчас задумаемся, наконец-то: откуда возникает энергия падающей (или льющейся) воды? (а также и энергия ветра)
Казалось бы, на 1-ый тут вопрос ответ простой: если вода сливается с вершины и в низину, то вот вам и всё просто! Ибо неужели будет всё иначе?
Но самый главный-то вопрос не в этом! А то, каким образом вода, скатившаяся с гор в итоге, включается в перпетуум мобиле это? А именно, переходит с нижних рек в верхние слои атмосферы. (или хотя бы в верхние реки или водоёмы)
А за счёт, естественно, испаренья. И какая же сила тут вверх материю гонит?
Да энергия же Солнца! Лучи которого, прибыв на Землю, заставляют воду испаряться, и даже при нормальной температуре. Чего тут в результате и поднимается она. Чтобы потом спуститься вниз.(создавая течение рек и водопадов)
Касаемо что воздуха, то тут немного иначе (и сложнее) Но вкратце (и упрощенно) это так: будучи нагретым в одном месте, он давление повышает и перемещается в другое место (где давление воздуха меньше)
Но в целом тут выходит что? Что движение воды и воздуха на Земле – создаётся энергией от Солнца, прибывающей на Землю.
Чуть позже, после мельницы ветряной, человек и парусник придумал. Что позволило судам без гребцов-рабов плавать по морям, и существенно быстрее.(А2-)
Но время шло, и запросы человека становились всё больше! Ему хотелось всё быстрее двигаться по водам. А для этого энергии ветра не хватало. А поэтому захотелось ему энергии пара.
Которую ему и обеспечил Джеймс Уатт, в конце 18-го века, изобретя машину паровую.
Которую в дальнейшем человек поставил также и на паровоз, для передвижения по земле.
Но для движения паровоза, как и для движения парового судна энергии дров (которые по-научному древесина) уже, конечно, не хватало. Поэтому человек для этого другое топливо нашёл, а именно уголь. Который от древесины отличался только тем ,что имел намного бОльшую теплотворную способность, то есть энергию, получаемую при сжигании его.
(и это обнаружено было уже в металлургических процессах)
Но откуда же у угля столь мощная теплотворная способность? Да оттуда, что уголь этот – образовался за многие сотни тысяч лет (если не за миллионы) А из чего? Да из растений, которые в почву тут легли, и за многие годы. Чего тут в результате уголь и образовался. А отсюда и намного большая его теплотворная способность. Ибо за многие годы (которых миллионы было) энергия растений (которая изначально была энергией Солнца) и сконцентрировалась в угле.
И эта энергия (сравнительно с древесиной) стала тут такой, по теплотворной способности их:
-древесина (максимум, то есть сухая) - 17 400 кДж/кг;
-торф (максимум) - 20 500 кДж/кг;
-каменный уголь - 27 000 кДж/кг;
Но откуда столь высокая концентрация энергии в веществе вдруг образовалась?
И из какого вещества? Да понятно, что из древесины, под действием многих миллионов лет. Чего тут в результате энергия «спрессовывалась» и дальше, как и плотность.
Но, как только был изобретён двигатель внутреннего сгоранья, а потом и бензин, настала новая эра углеводородов. А именно таких, по способности теплотворной:
-нефть сырая - 43 000 кДж/кг;
-бензин - 47 300 кДж/кг;
Но после этого человек положил тут глаз и на газ природный:
-природный газ - 43 000 кДж/кг;
-пропан (составляющая природного газа) - 101 000 кДж/кг;
-бутан (составляющая природного газа) - 133 000 кДж/кг;
Откуда нам и видно, что при движении от угля к газу теплотворная способность явно возрастает.
Но откуда получает уголь энергию свою? От аккумуляции энергии, за счёт фотосинтеза полученной растениями за многих лет тут миллионы.
Ну а нефть и газ? Да за счёт аккумуляции энергии угля за десятки, сотни миллионов (и даже миллиарды) лет.
А поэтому и становится понятна более высокая теплотворная способность нефти по сравнению с углем, а потом и природного газа по сравнению с нефтью.(но в основном – с продуктами переработки их)
Но отсюда вывод-то какой? Неутешительный, однако, получается, вывод: что человечество энергию Солнца использует до сих пор, накопленную Землею за всё время существования на Земле растений.
Но запросы человечества на энергию растут не по дням, а по часам, и в геометрической прогрессии притом. И не ровен тот часа и день, когда запасы все энергии на Земле (полученные от Солнца за многие миллионы лет), иссякнут.
И как нам в этом случае быть, что делать? А лучше подготовиться к часу этому Ч заране.
И 1-ое направление действий здесь такое – искать источники энергии, действительно альтернативные Солнцу.
Но есть и 2-ое направленье: во внимание принять, что Земля от Солнца, на данный тут момент, лишь малую часть энергии принимает. А именно, как относится плошадь меридианального сечения Земли к плошади сферы вокруг Солнца, через Землю проходящей. Вот и выходит тут такое вот значенье (3,14*6370^2/(4*3,14*(150*10^6)^2)=0,451*10^(-9)
То есть всего половина миллиардной доли энергии всей, излучаемой Солнцем, приходит к нам на Землю.
Быть может, как-то можно эту долю энергии увеличить?
(Ну, например, поставить в космосе, на пути солнечных лучей, огромную собирающую линзу)
Вот нам, землянам, задача на эту сотню лет. Надеюсь, что её, решённую уже, учтёт когда-то земной наш Нобелевский комитет.
P.S.
Но откуда и за счёт энергии какой на Земле образовались радиоактивные изотопы некоторых элементов? (и в 1-ую очередь уран-235) Ведь их существование энергетически невыгодно, поэтому они и балуют нас сейчас возможностью ядерной энергетики, хотя и существенным ускорением естественной радиоактивной реакции.(путём создания критической концентрации радиоактивного элемента)
Этот вот вопрос пока оставим за скобками мы.