2.7. Классификация видов энергии
В любом курсе физики можно встретить множество рассуждений и пояснений, касающихся превращения одних видов энергии в другие. Тем не менее в нашей учебной и научной литературе далеко не всегда встретишь правильно построенную классификацию видов энергии. Дело в том, что когда строят одну классификацию видов энергии для всех наук, то такая классификация неизбежно оказывается сбивчивой и методически неверной. Вряд ли можно оспаривать, что в различных науках, вследствие неодинаковых целей и вследствие различных методов, следует по-разному классифицировать виды энергии.
Например, в механике важно различать следующие виды энергии: 1) энергию движения тел (сюда относятся: энергия поступательного движения, энергия вращательного движения, энергия колебательного движения);
2) энергию положения тел в поле сил (сюда относятся: потенциальная энергия в поле тяготения, в поле электрических сил, в поле магнитных сил);
3) энергию упругой деформации тел (деформация растяжения, сжатия, сдвига).
Иначе мы должны классифицировать энергию в термодинамике. Здесь мы различаем: 1) внешнюю энергию тел и 2) внутреннюю энергию тел. В понятие внешней энергии входят: а) энергия движения тела как целого, б) энергия положения тела в поле сил с той оговоркой, что термодинамическое состояние тела при перемещении в поле сил не изменяется. Если же термодинамическое состояние тела при перемещении тела в поле сил изменяется, то определенная часть энергии положения уже будет входить в состав внутренней энергии тела.
Внутреннюю энергию тела в термодинамике разбивают на две чисто термодинамические составляющие: на связанную энергию и на свободную энергию, причем мерой связанной энергии является теплота, отдаваемая в изотермическом процессе; мерой свободной энергии является работа, производимая телом при изотермическом процессе.
Наконец, иную, третью классификацию мы должны принять в прикладной физике. Здесь мы вправе различать: 1) механическую энергию, 2) потенциальную энергию тяжести, 3) внутреннюю энергию нагретых тел, 4) акустическую энергию, 5) лучистую энергию (подразделяя ее на энергию света, энергию теплового излучения, фотохимическую энергию, энергию рентгеновских лучей, энергию космических лучей), 6) электрическую энергию, подразделяя ее на энергию зарядов и тока, и 7) энергию магнитную.
Далее следовало бы указать классификацию видов .энергии с точки зрения теоретической физики. В сравнении с другими эта классификация должна иметь большой философский интерес. Но вопрос не легок, и разрешение его, мне думается, неизбежно сопряжено с дискуссией по основным вопросам теоретической физики. Дело в том, что вследствие закона пропорциональности энергии и массы физико-теоретическая классификация видов энергии должна быть как-то сопряжена с классификацией «видов массы», т. е. должна учитывать возможные различия в происхождении массы элементарных частиц (протонов, электронов, позитронов, нейтронов, фотонов).
Наконец, практически важна техника-экономическая классификация видов энергии. В этой классификации с наибольшей ясностью должно быть отражено отношение человека к природе. Ее схема такова: 1) энергия солнечной радиации, 2) гидравлическая энергия (в широком смысле этого слова, включая сюда энергию прибоев), 3) энергия ветра, 4) энергия топлива, 5) механическая энергия, 6) внутренняя энергия пара и сжатых газов, 7) химическая энергия (в частности, энергия взрывчатых веществ), 8) электрическая энергия, 9) мускульная энергия людей и животных.
