Energie

Energie (von griechisch enérgeia wirkende Kraft) bedeutet in der Alltagssprache sowohl körperliche und geistige Kraft, Vitalität.

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Die Physik definiert Energie etwas unscharf als die Arbeit, die ein System verrichten kann. Die Energie kann (in einem abgeschlossenen System) weder erzeugt noch vernichtet werden(Energieerhaltungssatz).

Arbeit ist in einem System nicht vorhanden. Die SI-Einheit der Energie ist das Joule.

Energieformen

Sie kann jedoch in verschiedene Formen umgewandelt werden. Man unterscheidet:

• Mechanische Energie
  • Kinetische Energie: Energie, die sich in einem sich bewegenden Objekt (gegenüber einer anders bewegten Umgebung) befindet.
  • Potentielle Energie: Energie eines Objektes, welches sich in einem Potential befindet, zum Beispiel dem Gravitationsfeld der Erde.
• Elektrische Energie z.B. ein Elektron in einem elektrischen Feld.
• Chemische Energie: eigentlich potentielle Energie auf atomarer Ebene. Bei chemischen Reaktionen wird diese Energie in andere Energien gewandelt.
• Kernenergie: Potentielle Energie auf subatomarer Ebene.
• [[Wärmeenergie]: besser ist thermische Energie, denn Wärme ist eine Vorgangsgrösse und Energie ist eine Zustandsgrösse]: Der Bewegung von Molekülen und Atomen in allen Stoffen über die Temperatur zugeordnete thermische Energie.
• Strahlungsenergie

Hauptnutzarten von Energie im Alltag:

• Heizenergie als chemische Energie eines Brennstoffes, die in thermische Energie gewandelt und vom System als Wärme abgegeben wird
• [[elektrischer Strom]als transportierte elektrische Energie]
• Kraftstoff als Träger chemischer Energie, die nach Wandlung u.a. in kinetische Energie zur Fortbewegung dient

Energieträger

Erschöpfliche Energieträger

fossile Energieträger

• Kohle (Steinkohle, Braunkohle)
• Torf
• Erdöl
• Ölsande/Ölschiefer
• Erdgas

Kernbrennstoffe

• Uran
• Thorium

Regenerative chemische Energieträger

• Bioenergie,= chemische Energie
• [[Geothermische Energie|Geothermie]= thermische Energie]
• Gezeitenkraftmeist potentielle Energie
• [[Solarenergie]auch Strahlungsenergie]
• [[Wasserkraft]meist primär potentielle Energie]
• [[Wellenenergie]= potentielle Energie]
• [[Windkraft]=kinetische Energie]

Alle Stoffe haben chemische Energie, welche bei chemischen Reaktionen gewandelt wird.

Energie und Masse

Seit Albert Einstein weiß man, dass Masse eine Form der Energie ist und dass Energie und Masse gemäß der berühmten Formel

E = m · c²

ineinander umgewandelt werden können. Außer bei der Kernspaltung, bei der Kernfusion und bei verschiedenen Experimenten der Elementarteilchenphysik ist jedoch die mit Energieänderungen des Systems einhergehende Massendifferenz weit unterhalb der Messgenauigkeit.