Die
Energie
ist eine Größe, die zur Beschreibung
physik .html"> (
William John Macquorn Rankine) im Jahr
1852 .html">griechisch | (
griechische Sprache|griechisch) ''εν''=''in'' und ''εργον'' = ''Werk, Arbeit''. ''En-ergie'' ist also die Größe, die ''in der Arbeit'' steckt. Vor 1852 wurde für die Energie der Begriff Kraft, in Deutschland auch "lebendige Kraft", benutzt. Der Begriff Energie steht in der Alltagssprache sowohl für körperliche als auch für geistige Kraft bzw. Vitalität.
Energieformen
Energie kann in verschiedenen Formen auftreten. Mögliche Einteilungsformen sind
Kinetische Energie | (Kinetische Energie): Energie, die sich in einem sich bewegenden Objekt (gegenüber einer anders bewegten Umgebung befindet.
elastische Energie (Elastizität | (Elastizität)
Elektrische Energie .html">Kondensators | (Kondensator (Elektrotechnik|Kondensators gespeichert ist.
Chemische Energie | (Chemische Energie): Eigentlich potentielle Energie auf atomarer Ebene. Bei chemischen Reaktionen wird diese Energie in andere Energien gewandelt.
Kernenergie | (Kernenergie): Potentielle Energie auf subatomarer Ebene.
thermische Energie .html"> (Wärmeenergie): Der Bewegung von Teilchen (Molekülen und Atomen in allen Stoffen über die Temperatur zugeordnete thermische Energie.
Strahlungsenergie (→ Strahlung | (Strahlung).
Energie ist eine charakterisierende Größe für den Zustand eines Sytems, eine so genannte Zustandsgröße | (Zustandsgröße). Mit Zustand kann die Temperatur, Verformung, Lage, der Bewegungszustand etc. gemeint sein.
Umwandlung der Energieformen und Energienutzung
Energie kann in physikalischen Vorgängen weder erzeugt noch vernichtet sondern nur in verschiedene Energiearten umgewandelt werden. In einem geschlossenen System gilt der Energieerhaltungssatz | (Energieerhaltungssatz), der einer der am genauesten experimentell gesicherten Sätze der Physik ist.
Durch eine am System verrichtete Arbeit wird die Energie des Systems erhöht, verrichtet das System selbst Arbeit, so wird seine Energie geringer. Die Arbeit verursacht hier also eine Zustandsänderung in Form einer Temperatur-, Form-, Lage-, Beschleunigungsänderung etc.
Der Begriff ''Energienutzung'' bezieht sich auf die Umwandlung von einer Energieform in eine andere Energieform (→ Arbeit | (Arbeit (Physik|Arbeit. Eine ''Energieerzeugung'' ist aufgrund des Energieerhaltungssatzes nicht möglich. Es ist aber auch nicht möglich, die Energieformen beliebig ineinander umzuwandeln. Insbesondere ist es unmöglich, dass ein System seine Wärmeenergie komplett als Arbeit abgibt.
Beispiele für die Energieumwandlung sind die Erzeugung von Licht .html"> (Wärme) aus elektrischer Energie .html">elektrischen Widerstand .html"> (Elektromagnetismus) über magnetische Felder in einem Elektromotor .html"> (kinetische Energie).
Chemische Energie .html">Brennstoffs .html"> (Wärmeenergie) verwandelt oder in Verbrennungsmotoren .html"> (Kraftstoff) in kinetische Energie .html"> (Wirkungsgrad) der Motoren .html"> (Wärmeenergie) umgewandelt.
Kinetische Energie .html">Schwerefeld .html"> (potentielle Energie) oder über Reibung .html"> (Wärmeenergie) oder akustische Energie umgewandelt.
In Kraftwerken .html"> (potentielle Energie) (Speicherkraftwerk .html"> (kinetische Energie) (Laufkraftwerk .html">Windkraftwerk .html">Generatoren .html"> (elektrische Energie) umgewandelt oder es wird der Umweg über eine Wärmekraftmaschine .html">Wärmekraftwerke .html"> (Kohle), Öl .html"> (Gas), Biomasse .html"> (Kernkraft) oder auch Müll | (Müll) betrieben werden.
Strahlungsenergie .html"> (Wärmeenergie) verwandelt.
Energieträger
Erschöpfliche Energieträger
= fossile Energieträger
=
Kohle | (Kohle) (Steinkohle, Braunkohle
Torf | (Torf)
Erdöl | (Erdöl)
Ölsande .html"> (Ölschiefer)
Erdgas | (Erdgas)
Gashydrat | (Gashydrat) (noch ungenutzt auf dem Meeresboden
''Siehe auch:'' Fossile Energie .html"> (Fossilien)
=
Uran | (Uran)
Plutonium | (Plutonium)
Thorium | (Thorium)
Bioenergie .html"> (Biomasse) = chemische Energie
Geothermie | (Geothermische Energie|Geothermie) = thermische Energie
Gezeitenkraft | (Gezeitenkraftwerk|Gezeitenkraft) meist potentielle Energie
Solarenergie | (Solarenergie) auch Strahlungsenergie
Wasserkraft | (Wasserkraft) meist primär potentielle Energie
Wellenenergie | (Wellenenergie) = potentielle Energie
Windenergie | (Windenergie) = kinetische Energie
Alle Stoffe haben chemische Energie, welche bei chemischen Reaktionen gewandelt wird.
Energie und Masse
Seit Albert Einstein .html">Masse | (Masse (Physik|Masse und Energie nach der berühmten Formel
: E = m \cdot c^2
ineinander umgewandelt werden können, bzw. dass Masse und Energie einander äquivalent sind .html"> (Kernspaltung), bei der Kernfusion .html"> (Elementarteilchenphysik) ist jedoch die mit Energieänderungen des Systems einhergehende Massendifferenz weit unterhalb der Messgenauigkeit.
Formeln
Potentielle Energie .html"> (Gewicht) mal Höhe
Elektrische Energie .html"> (Spannung) mal Stromstärke | (Stromstärke) mal Zeit
innere Energie .html">Masse .html"> (Lichtgeschwindigkeit) zum Quadrat
Nach dem Welle-Teilchen-Dualismus .html"> (Plancksches Wirkungsquantum) Wellenlänge | (Wellenlänge)
Masse
Arbeit (=Energie) W = E = P \cdot t ist Leistung | (Leistung (Physik|Leistung mal Zeit
Die SI .html">Joule | (Joule (Einheit|Joule.
1 J = 1 Nm = 1 Ws = 0,2388 cal | (Kalorie|cal) = 0,102 kpm = 0,2778·10-6 kWh
Die folgende Aufstellung soll helfen, ein Gefühl für die Größenordnung | (Größenordnung)en von Energie zu erhalten.
; 1 J = 1 Ws = 1 Nm : potentielle Energie, die beim Anheben einer Schokoladentafel (ca. 100 g um 1 Meter in dieser gespeichert wird.
; 2,5·106 J = 2500 kJ : ungefährer täglicher körperlicher Energiebedarf eines Menschen.
; 3,6·106 J = 3600 kJ = 3600 kWs = 1 kWh: Abrechungseinheit für Strom, Gas usw.
; 1 eV = 1,602 176 462(63 · 10-19 J: Elektronvolt .html"> (Elementarteilchenphysik) verwendet.
Abgrenzung des Energie-Begriffes
Der hier formulierte physikalische .html"> (physikalische Größe), die es erlaubt, zuverlässige Aussagen über das Verhalten physikalischer Systeme zu machen. Daneben werden umgangsprachlich (z.B. auch im Umfeld von Psychologie, Esoterik | (Esoterik) usw. Energiebegriffe verwendet, die mit dem hier beschriebenen nichts gemein haben. Dort hat der Energiebegriff auch die Bedeutung von ''Vitalität'', ''Fähigkeit, etwas zu bewirken'', ''Menge gemeinsamer Gedanken'' und Ähnliches. Missverständnisse sind vorprogrammiert, wenn diese Energie-Begriffe vermischt werden.
Siehe auch
Energiemix | (Energiemix)
Home |
Verzeichnis | |
Mail
Google-Suche | MSN-Suche
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