Energiya

Energiya (qadimgi yunoncha: ἐνέργεια) fizik tizimning boshqa fizik tizimlarga nisbatan ish bajara olish qobiliyati miqdoridir.

Yashin natiasida 500 megajoul elektromagnit maydon energiyasi jami 500 megajoul yorugʻlik energiyasi, tovush energiyasi, issiqlik energiyasi va hokazolarga aylanadi.

Energiya (yun.— harakat, faoliyat) — har qanday koʻrinishdagi materiya, xususan, jism yoki jismlar tizimini tashkil etuvchi zarralar harakatining hamda bu zarralarning oʻzaro va boshqalar zarralar bilan taʼsirlarining miqdoriy oʻlchovi. Xalqaro birliklar tizimida energiya xuddi ish kabi joulda; atom fizikasi, yadro fizikasi va elementar zarralar fizikasida esa elektronvolt on oʻlchanadi. Energiya yoʻqdan bor boʻlmaydi va mavjud energiya yoʻqolmaydi, faqat u bir turdan ikkinchi turga oʻtadi qarang (Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni). Fizika materiya oʻzaro bogʻlangan modda va maydon shaklida oʻrganiladi. Materiyaning harakatlariga mos holda energiya shartli ravishda mexanik, ichki, elektromagnit, kimyoviy va boshqalar turlarga ajratib tekshiriladi. Masalan, kimyoviy energiya elektronlarning kinetik energiyasi hamda elektronlarning bir-biri va atom yadrolari bilan oʻzaro taʼsirlari natijasida vujudga kelgan energiyalar yigʻindisiga teng. Muayyan tizimning holatini ifodalovchi parametrlarga bogʻliq boʻlib, tizimning har bir holatiga aniq bir energiya qiymati toʻgʻri keladi. Tizimlashning istalgan holatidagi energiya qiymati tizim bu holatga qanday usul bilan kelganligiga bogʻliq emas. Binobarin, energiya tizim holatining funksiyasidir. Tutash muhit yoki maydon uchun energiya zichligi va energiya oqimi tushunchalari qoʻllanadi. Birlik hajmdagi energiya energiya zichligi va energiya zichligining uning tarqalish tezligiga koʻpaytmasiga teng kattalik esa energiya oqimi deb ataladi. Tartibsiz harakatlanuvchi juda koʻp zarralardan iborat tizimlarning, yaʼni makroskopik jismlarning oʻzaro taʼsirida issiklik miqdori muhim rol oʻynaydi. Tizimning mexanik harakatlanishi uchun tashqi kinetik energiyasini, boshqa tizimlar bilan maydonlarning oʻzaro taʼsiri tashqi potensial energiyasini hosil qiladi. Tizimning tashqi energiyasi tashqi kinetik va tashqi potensial energiyalari yigʻindisiga teng. Makroskopik harakatsiz, boshqa tizimlar va maydonlar bilan oʻzaro taʼsir qilmagan tizim energiyasi uning ichki energiyasi boʻladi. Tizimning har qanday holatidagi ichki energiyasi aniq qiymatga ega, yaʼni ichki energiya holat funksiyasidir. Tizimni tashkil qilgan atomlar va molekulalarning energiyalari, ular tarkibidagi elektronlar, yadrolarning oʻzaro taʼsir energiyalari va hokazo ichki energiya tarkibiga kiradi.

Termodinamikada erkin energiya va bogʻlangan energiya tushunchalari kam lekin keng qoʻllanadi. Baʼzan energiya turlari ichida issiqlik energiyasi ham mavjud. Tizim zarralarining betartib harakat energiyasi issiqlik energiyasi deb ataladi. Har qanday jism yoki elementar zarra energiyaga ega ekan, u massaga ham ega. Ammo shunday zarralar ham mavjudki, ularning tinch holatdagi massasi nolga teng, binobarin tinch holatdagi energiyalar ham nolga teng. Fotonlar va neytronlar shular jumlasiga kiradi. Atom yadrosi nuklonlardan tashkil topgan. Yadroning tinch holatdagi massasi nuklonlarning tinch holatdagi massalari yigʻindisiga teng emas Bu ikki massa ayirmasi AM yadroning massa defekti deyiladi. Klassik fizika tushunchalariga asosan har qanday tizimning holatlari uzluksiz ravishda oʻzgarib, energiyasi uzluksiz qiymatlarga ega boʻlishi mumkin. Ammo kvant nazariyasiga asosan harakatlari chegaralangan hajmdagi fazoda sodir boʻlayotgan mikrozarralar har qanday holatlarda boʻla olmaydi, u faqat maxsus holatlardagina boʻlishi mumkin, binobarin bu holatlarga tegishli energiya uzlukli qiymatlarga ega boʻladi. Tashqaridan energiya kvantini qabul qilgan tizim koʻproq energiyali holatga oʻtadi. Energiya kvantini tashqariga chiqarish natijasida tizim kamroq energiyali holatga qaytadi.

Barcha tabiat hodisalari, insonning butun hayoti va faoliyati energiya bilan bogʻliq. Keng koʻlamli energetika sohasi energiya tushunchasiga asoslangan. Energiya shakllarini oʻzaro almashtirish, energiyani uzoq masofalarga uzatish, uning maʼlum manbalaridan foydalanish, yangi energiya manbalarini qidirish kabi masalalar fan va texnika uchun asosiy muammolardan biri hisoblanadi. Suv, shamol, oʻrmon, koʻmir, neft, gaz kabi cheklangan yer boyliklaridan katta surʼatlar bilan foydalanilishi natijasida ular tobora kamayib bormoqda, binobarin kishilik jamiyati oldida turgan dolzarb masala yangi energiya manbalarini qidirib topish. Hozirgi kunda diqqatga sazovor boʻlgan yangi energiya manbalari Quyosh (qarang Geliotexnika, Geliofizika) va atom yadrosi hisoblanadi. Ogʻir element yadrolarining parchalanishidan hosil boʻladigan energiyadan xalq xoʻjaligida tobora keng foydalanilmoqda (qarang Atom reaktori, Atom elektr stansiyasi). Yengil element yadrolari qoʻshilishidan ogʻirroq element yadrolari paydo boʻlishida ajralib chiqadigan energiyadan foydalanish eng muhim masalalardan biri hisoblanadi.