3.4. Energija u živoj i neživoj prirodi

Bilo bi lijepo imati perpetuum mobile, stroj koji se, kada ga se jednom pokrene, nastavlja pokretati, raditi, a da pri tome uopće ne treba dodatnu energiju. Ipak, to je naziv za stroj koji još uvijek nitko nije konstruirao. Svi, i živa bića i neživo, za kretanje i rad trebaju izvor energije. Otkuda vama energija za rast i razvoj? A ostalim živim bićima?

Možda imate biljku u stanu. Briga o njoj vrlo je jednostavna: potrebno joj je osigurati pristup Sunčevoj svjetlosti i vodu. Za ostalo će se ona sama pobrinuti. Svjetlosnu energiju u procesu fotosinteze ona će pretvoriti u kemijsku energiju. Tu energiju pohranit će u svojim organima u obliku šećera.

Iako se uz proces fotosinteze veže Sunčeva energija, taj se proces može odvijati i uz umjetnu rasvjetu. Sjetite se gdje možete vidjeti veliku količinu biljaka kako rastu pod umjetnom rasvjetom.

Prisjetite se temeljnoga zakona energije: energija ne može ni nastati ni nestati, već samo promijeniti oblik. Pogledajte još jednom sliku i prisjetite se: otkuda električna energija neophodna za rad svjetiljke?

Promotrite što će se dogoditi s travnjakom na mjestu na kojem je mjesec dana stajao šator. Što se dogodilo? Može li biljka preživjeti bez energije?

Biljka cvjetnjača energiju će iskoristiti za rast i razvoj organa: korijena, stabljike, listova, cvjetova i plodova. U razdobljima kada ima više energije stvarat će više organa.

Slika 3.4.1.: Koje je to godišnje doba posebno povoljno za rast i razvoj biljke?

Intenzivan razvoj organa događa se tijekom proljeća i ljeta. Osim toga, biljka će koristiti dio energije i za kretanje. Sigurno ste čuli za suncokret, biljku koja svoj cvat uvijek okreće u smjeru Sunca. Znate li još koji oblik kretanja biljaka?

Slika 3.4.2.: Koje se biljke kreću?

Hoće li biljka iskoristiti svu energiju pohranjenu u svojim organima? Što će se dogoditi s nakupljenom energijom nakon što biljka ugine?

Životinje provode aktivniji život od biljaka i zbog toga im treba i više energije.

Slika 3.4.3.: Na koje načine životinje dolaze do energije?

Životinje su s biljkama međusobno povezane hranidbenim odnosima. Energija u sustav ulazi kroz biljke, a nakon toga se prenosi s jednoga na drugi životinjski organizam. Pri tome se u svakome prijelazu jedan dio energije gubi. Tako će npr. najveću količinu energije primiti biljka. Dio energije biljka će upotrijebiti za životne procese u svome organizmu, dio otpustiti u okolinu, a jedan će dio uzeti životinja kada pojede tu biljku.

Životinja će energiju upotrijebiti za rast i razvoj, za hodanje, trčanje, letenje i hvatanje plijena. Njezini unutarnji organi također trebaju puno energije za rad. Tako će se dio energije dobivene hranom utrošiti i za stezanje i otpuštanje srca, žvakanje hrane ili kretanje crijeva pri probavljanju hrane. Životinja u svoje tijelo može ponekad unositi više tvari bogatih energijom nego što joj je potrebno ili manje. Znate li što se onda dogodi?

Sličnost se može promatrati kroz potrebu za energijom: i živa bića i strojevi trebaju energiju za rad. Živa bića dobit će je procesom fotosinteze ili razgradnjom hrane, a strojevi gorenjem tvari poput benzina, ugljena ili pretvorbom električne energije.

Slika 3.4.4.: Automobil će energiju dobiti sagorijevanjem goriva

Sagorijevanje benzina odvija se uz prisustvo kisika. Pri tome se oslobađa energija za rad. Jedan će se dio energije  pretvoriti u toplinsku energiju; zato će dio automobila gdje se nalazi motor biti topao. Tijekom sagorijevanja goriva nastajat će i voda i ugljikov(IV) oksid. Sada se prisjetite što nastaje u procesu disanja, u našim stanicama, kada se iz šećera oslobađa energija.

Kućanski uređaji pretvarat će električnu energiju u energiju za rad. Dio te energije također će se pretvoriti u toplinsku, a kod npr. tostera ili grijača u pećnici će se pretvoriti i u svjetlosnu. Električna energija može se dobiti i pomoću solarnih kolektora. Na taj je način opet početna energija, koju će upotrijebiti strojevi i uređaji, bila Sunčeva energija.

Zato se može zaključiti: sva energija na Zemlji potječe od Sunca.

Slika 3.4.5.: Sunce - izvor života

Dio energije koja se unese u tijelo koristi se i za zagrijavanje tijela. Životinje imaju različite prilagodbe kojima će nastojati spriječiti prijenos te tjelesne topline u okoliš. 

S obzirom na to da čovjek nema te prilagodbe, on će za uron u vodu i dulji boravak u njoj odijevati specijalno ronilačko odijelo. Ukoliko se želite zaštiti od hladnoga zraka tijekom zime, također ćete korisiti pokrov potekao od životinja, u npr. jaknama koje sadrže perje ili paperje.

Sva živa bića, ali i neživo, trebaju energiju za rad. Do energije dolaze na različite načine. Biljke će procesom fotosinteze dobiti kemijsku energiju iz Sunčeve energije. Životinje će hranom dobiti energiju neophodnu za rad. Bit će to energija koja je pohranjena u biljkama ili životinjama. Životinje i biljke  povezane su hranidbenim mrežama u kojima tvari kruže između članova, a energija protječe od jednoga do drugog organizma. Osim živog, i neživo, poput strojeva i automobila, trebaju energiju za obavljanje rada. Energiju mogu dobiti pretvorbom iz električne energije ili sagorijevanjem npr. fosilnih goriva. Ipak, i ta energija potječe od Sunca.