Таким образом, тепловая энергия Солнца в виде града, ветра и дождя превращается в механическую энергию. Атмосферные осадки являются основным источником питания рек. Река собирает с помощью своих притоков с большой территории осадки, выпадающие в ее бассейне. А как люди используют энергию этой воды, и какие превращения энергии при этом происходят?
По отношению к Земле вода в реке обладает как кинетической, так и потенциальной энергией. Поднимая уровень воды в реке с помощью плотин, мы увеличиваем ее потенциальную энергию. Например, высота Мингячевирской ГЭС 80 метров. На такой высоте потенциальная энергия даже 1м3 воды превышает несколько тысяч Джоулей. Во время падения воды с высоты вниз ее потенциальная энергия переходит в кинетическую. Кинетическая энергия падающей воды используется для приведения в движение лопастей турбины. Эта турбина приводит в движение вал электрического генератора, создающего электрический ток. Таким образом, люди используют энергию падающей воды для получения электроэнергии.
В живой природе также происходит превращение энергии, и живые организмы обеспечивают себя энергией.
Энергия, необходимая для живых организмов, концентрируется в сложных органических соединениях, поступающих в организм с пищей. К таким соединениям относятся белки, жиры и углеводы. Человек употребляет как животную, так и растительную пищу. Растения создают органические соединения в результате фотосинтеза, используя энергию солнечных лучей. В каждой клетке человеческого организма же происходит расщепление белков, жиров и углеводов на более простые молекулы. При этом выделяется энергия.
Говоря иначе, потенциальная энергия сложных органических веществ, поступающих в организм с пищей, превращается в:
– тепловую энергию (для поддержания стабильной температуры тела);
– механическую энергию (при сокращении мышц);
– электрическую энергию (при передаче импульса нервами).
Даже в состоянии полного покоя человек использует часть энергии. В организме человека, не останавливаясь ни на минуту, постоянно расходуется энергия на физиологические процессы. В клетках идет процесс обмена веществ, осуществляют деятельность сердце, почки, печень и другие органы.