Che cos'è l'energia?

[quenci]

[marcoumegghiu]

Scusate la mia difficoltà nel capire , ma non riesco ancora a capire cosa succede in una resistenza, arrivano questi elettroni in una resistenza e che succede qui, all'interno, che si genera dell'energia dissipata?
Scusatemi ancora se insisto

Per quel che ho capito, l'energia posseduta da un corpo è la quantità di lavoro che quel corpo stesso può compiere. E non c'è lavoro se non c'è produzione di calore. Nel caso degli elettroni che attraversano una resistenza, questi devono compiere lavoro, quindi spendere energia, per attraversare la resistenza che presenta "ostacoli" al passaggio degli elettrini stessi. Per superare gli ostacoli glielettroni dovranno compiere più lavoro, quindi spendere più energia, e siccome "non c'è lavoro se non c'è produzione di calore", più lavoro dovranno compiere, piu calore dissiperanno. Quindi l'energia posseduta per compiere lavoro, una parte viene usata per compiere effettivamente lavoro e l'altra parte viene persa sotto forma di calore a causa del fatto che lavorando si produce calore...
Mi sa però che non sono stato tanto d'aiuto...

[kotek]

Grazie a tutti per le risposte

[clavicordo]

Quando ci chiediamo "che cosa è" un qualcosa (in questo caso l'energia), dobbiamo tenere presente che la risposta non può essere altro che una connessione logica tra il qualcosa ed altre cose. In modo simile, ma non uguale, funziona un vocabolario: esso è un oggetto in sè chiuso. Le definizioni che troviamo nel vocabolario possono essere espresse solo utilizzando una o alcune delle parole contenute nel vocabolario stesso. Non ci sono "termini ultimi" o parole privilegiate a cui appoggiarsi come base. In modo simile ma non uguale, dicevo, perché nella scienza si cercano queste basi, gli invarianti, che ad esempio in matematica sono gli assiomi. Queste sono proposizioni "non spiegabili" che fanno capo solo all'intuizione; metterle in discussione implica mettere in discussione anche tutta la costruzione di teoremi, leggi, etc. che su di esse si basa. E' stato fatto con la geometria euclidea, come è noto, e ne ha beneficiato la fisica. Ma in generale certi concetti ritenuti basilari, dopo che sono stati ampiamente esaminati e sviscerati, vanno accettati così come sono, almeno finché funzionano. La logica, strumento irrinunciabile della scienza, di per sè non basta: dopo secoli di ricerca Goedel ha dimostrato che non è possibile trovare "la base ultima del pensiero logico" senza andare incontro a contraddizioni. In altre parole, anche il pensiero logico è costretto ad accettare i propri limiti e a fare la pace con il pensiero per immagini, irrazionale, quello che ad esempio si esprime con l'arte.
L'energia è definita come lavoro, attuale o potenziale, e il lavoro è forza x spostamento. Ma forza e spostamento cosa sono?

[kotek]

Edit RDF A cosa serve quotare tutto ? ... e con lo stesso testo ad un centimetro di distanza.

Grazie mille ancora, quindi bisogna "rassegnarsi" l'energia è un concetto più intuitivo che pratico
Grazie ancora per la risposta molto esauriente e con parole molto semplici

[Piercarlo]

Grazie mille ancora, quindi bisogna "rassegnarsi" l'energia è un concetto più intuitivo che pratico

Per come la vedo io è un concetto molto pratico invece. Non è affatto vero che non sappiamo cosa sia l'energia ma è vero piuttosto che non sappiamo da dove venga: qualcuno ci ha riempito il serbatoio al momento del big-bang e noi ne stiamo usano il contenuto.
Non voglio ora cercare di darne una "definizione" perché secondo è anche fin troppo definita in modi troppo diversi (ed è da qui che viene il casino) ma solo un modo di vederla in modo molto generale per quello che fa. E in sostanza quello che l'energia fa è cambiare quantità di moto a qualcosa (e tutto, anche l'elettricità e pure l'elettromagnetismo alla fine si riducono a trasferire e variare quantità di moto a qualcosa rispetto a qualcos'altro - e in questo modo puoi anche vedere l'energia come nient'altro che quantità di moto in attesa di essere utilizzaa in qualche modo, sempre che sia possibile farlo naturalmente: alla fine c'è una cosina che si chiama entropia che separa la quantità di energia "vergine", ancora da utilizzare, e quella già consumata e quindi inutilizzabile).
E' solo un mio modo di vedere le cose ma penso che se si comincia appunto a vedere l'energia in questi termini perde gran parte del suo "mistero".

Rimango n serena attesa della fucilazione!

Ciao
Piercarlo

[clavicordo]

Ha ragione Piercarlo: l'energia è abbastanza ben definita: attitudine a compiere lavoro (in sostanza forza x spostamento) come dicevo o definizioni equivalenti un po' più complesse come quelle che dà lui. Non si riesce invece a definire bene la forza, che è stata fonte di grandi dibattiti filosofici, anche a causa della sua azione a distanza (come nella gravità) che, a pensarci, ha qualcosa di magico. Anche lo spostamento, definito come cambiamento di posizione, porterebbe subito a chiedersi cos'è la posizione, la quale ha sempre bisogno di un sistema di riferimento. Un alfiere messo in una certa posizione, cambia posizione se io sposto tutta la scacchiera ma non tocco l'alfiere? Ma la forza è quella cosa che produce variazione di velocità (accelerazione) come hanno detto Keplero e Newton. E la forza muscolare? Provate a tenere fermo in mano un peso di 20 kg e a pensare che il lavoro sia nullo visto che lo spostamento è nullo! Oppure pensiamo a un corpo che viaggia a velocità costante: l'accelerazione è nulla e così la forza, di conseguenza è nulla anche l'energia: ma se quel corpo va a sbattere da qualche parte, non è detto che non produca effetti! L'energia ha due facce, potenziale e cinetica, e in un sistema chiuso la somma delle due è costante. "Potenziale" significa che può trasformarsi in cinetica (ossia in lavoro) ma che ancora non l'ha fatto. Se lo fa, man mano l'energia potenziale diminuisce fino a diventare tutta cinetica, se qualcosa non vi si oppone. Nel tempo, potrebbe ridiventare potenziale, come nel pendolo, dando vita a un'oscillazione. Il discorso dell'entropia a cui accenna Piercarlo è molto complesso ma interessante: forse non sarebbe male se qualcuno lo sviluppasse un po'.

[kotek]

Ha ragione Piercarlo: l'energia è abbastanza ben definita

Leggendo le risposte e pensandoci un po' devo dire che avete ragione

Il discorso dell'entropia a cui accenna Piercarlo è molto complesso ma interessante: forse non sarebbe male se qualcuno lo sviluppasse un po'.

Concordo :

[INGiuseppe]

È una simmetria che caratterizza il nostro universo. Rappresenta la sua invarianza rispetto a qualsiasi traslazione temporale.

Concordo... guarda io la intendo come una situazione "diversa" dal "normale"... La varianza dalla simmetria perfetta... guardala... anzi Guardiamola nelle sue forme.... immagina: un volume d'acqua NON a livello del mare... una tazza CALDA (di temperatura maggiore rispetto all'ambiente).. tutto ciò che è DIVERSO dallo "Zero" di riferimento per quella grandezza... Un volume d'aria a pressione diversa da quella ambientale... l'attività nucleare di particolari materiali...ecc ecc ecc ecc

[Ianero]

non riesco ancora a capire cosa succede in una resistenza, quando arrivano questi elettroni?

Sono il meno opportuno per intervenire in questa discussione, però ci provo lo stesso
Il perché avverti calore toccando una resistenza, quindi il perché quella resistenza dissipa energia, io proverei a spiegarmelo partendo dal mare di Fermi.
In una resistenza non sottoposta a campi elettrici gli elettroni più esterni degli atomi possono muoversi all'interno del materiale liberamente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Lo spostamento medio degli elettroni può essere considerato nullo.

Quando invece si applica un campo elettrico la situazione è più simile a questa...

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Nonostante gli elettroni subiscano delle forti "frenate" a causa degli urti con gli atomi del reticolo (i quali assorbendoli, acquistano un valore di energia che si manifesta come aumento di temperatura, pari all'energia cinetica persa dagli elettroni a causa degli urti) vengono ri-accelerati dal campo elettrico presente, urtando nuovi atomi.
In tal modo percepiamo sia corrente elettrica (il moto degli elettroni non è più disordinato come prima, ma è ordinato grazie alla presenza del campo elettrico), sia calore sulla resistenza (a causa degli urti tra atomi del reticolo ed elettroni), chiamato anche effetto Joule.

Spero di esserti stato utile in qualche modo