9 Οκτωβρίου 2008

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Βασικό χαρακτηριστικό της ενέργειας είναι ότι μετατρέπεται εύκολα από τη μια μορφή στην άλλη, σε βαθμό που να μη γίνεται αντιληπτό στη φύση. Οι μετατροπές όμως αυτές ακολουθούν ορισμένους βασικούς κανόνες που είναι γνωστοί ως Νόμοι της Θερμοδυναμικής :
1ος Νόμος Θερμοδυναμικής : Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί από το μηδέν και δεν μπορεί να καταστραφεί, δεν χάνεται. Μπορεί να αλλάζει μόνο μορφή και τόπο, αλλά το σύνολο της ενέργειας στο Σύμπαν είναι σταθερό.
Ο 1ος νόμος αναφέρεται στην ποσότητα της ενέργειας, μας δίνει τη δυνατότητα να βρούμε σχέσεις και να κάνουμε υπολογισμούς, να βρούμε τελικά πόση ενέργεια είναι διαθέσιμη υπό τη μορφή άνθρακα, ηλεκτρισμού και ηλιακής ενέργειας κ.λπ. και πόση χάθηκε με τη μορφή θερμότητας στο περιβάλλον. Αναφέρεται συχνά και ως Νόμος Διατήρησης της Ενέργειας ή νόμος της Ποσότητας.
2ος Νόμος Θερμοδυναμικής: Κάθε φορά που η ενέργεια μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη, ένα ποσό της αποδίδεται, χάνεται στο περιβάλλον με τη μορφή υποβαθμισμένης (εξασθενημένης) θερμικής ενέργειας.Δηλαδή ένα χαρακτηριστικό της ενέργειας είναι ότι κάθε φορά που περνά από τη μία μορφή στην άλλη, μόνο ένα ορισμένο ποσοστό της ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Το πηλίκο της ποσότητας του έργου που παράγει ένα σύστημα προς την εισερχόμενη ενέργεια, ονομάζεται απόδοση και εκφράζεται συνήθως σε ποσοστό επί τοις εκατό. Π.χ. η απόδοση των φωτοβολταϊκών στοιχείων κυμαίνεται ανάλογα με το υλικό κατασκευής τους από 7 έως 15%, ενώ η απόδοση ενός συμβατικού θερμοηλεκτρικού σταθμού της ΔΕΗ είναι 30% περίπου. Η υπόλοιπη ενέργεια, μεταφέρεται τελικά στο περιβάλλον με τη μορφή θερμότητας, η οποία είναι μη αξιοποιήσιμη μορφή ενέργειας. Προκύπτει λοιπόν ότι δεν μπορούμε να εξοικονομήσουμε ενέργεια ανακυκλώνοντας την ίδια την ενέργεια (όπως κάνουμε με την ύλη). Αυτό επιβάλει ο 2ος Νόμος της Θερμοδυναμικής που ονομάζεται και νόμος της Εντροπίας ή νόμος της Ποιότητας.