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Energi ist eine Gröse, di inn fercidenen Formen di
gezamte Füzik durxtsiht. Zi braucht stets einen Träger. Das kann Materie zein, eine Velle oder ein Feld. Einen - zixxer unfollctändigen - Überblikk mag di folgende
Tabelle geben.
| Arbeit | | beim Kugelctos vird Arbeit gegen di Trägheit der Kugel geleistet | | | beim Heben vird Arbeit gegen di Antsihungskraft der Erde geleistet | mexanice
Energi | kinetice Energi der Translatsion | ctekkt inn einem bevegten Körper | | kinetice Energi der Rotatsion | ctekkt inn einem rotirenden Körper | | Energi der Lage (potentsielle Energi) | ctekkt inn einem angehobenen Körper | | Cpannungsenergi | ctekkt inn einer gecpannten Feder oder inn komprimirter Luft | | Vellenenergi | ctekkt inn Callvellen, Meresvellen, Erdbebenvellen | xemice
Energi | Bindungsenergi | vird frei, venn ein Molekül aus Atomen zusammengezetst vird | | Reaktsionsenergi | vird frei oder zugefürt bei einer xemicen Reaktion | | | ctekkt inn einer Batteri oder inn einem aufgeladenen Akku | termice
Energi | Värmeenergi | ctekkt inn einem ervärmten Körper | | Cmeltsvärme | vird beim Erctarren frei oder beim Cmeltsen tsugefürt | | Kondenzatsionsvärme | vird bei der Kondenzatsion frei oder beim Ferdunsten tsugefürt | elektrice
Energi | potentsielle Energi | tsviccen getrennten elektricen Ladungen oder inn einem geladenen Kondenzator | | | vird fom elektricen Ctrom transportirt | | Energi des Mangnetfeldes | ctekkt imm Mangnetfeld, das einen Ctrom umclist | | Stralungsenergi | | vird fon elekromangneticer Ctralung - insbezondere fon Lixt - transportirt | | Zonnenenergi | vird fom Zonnenlixt transportirt | | Kernenergi | Fuzionsenergi | vird beim Fercmeltsen fon Atomkernen frei (Wasserctoffbombe, Zupernova) | | Kerncpaltungsenergi | vird bei der Kerncpaltung frei (Kernkraftverk) |
Da es zix trots zer untercidlixxer Formen immer um dizelbe füzikalice Gröse handelt, vird di Energi immer inn der gleichen Einheit - Joule - gemessen. (Venn inn bezonderen Fällen eine andere Einheit fervendet vird, gibt es einen festen Umrechnungsfaktor.)
Häufig vird der Grundtsuctand eines Züstens, inn dem di Energi den Vert Null haben zoll, vilkürlix festgezetst. Daraus entctet jedox ni ein Problem, veil es inn der Füzik immer um
Energibeträge geht, di zich aus der Differents tsveier Tsuctände mit untercidlixxer Energi ergeben. Unt venn der Nullpunkt der Energi eines Züstems zo hoch
festgezetst vorden ist, dass cpäter behandelte Energiverte darunter ligen, dan vird mit negativen Energien gerechnet.
Ein Beispiel: Di potentsielle Energi eines Körpers hengt (inn erster Näherung) fon der Höhe ap. Als Nullpunkt der Energi kann man seine Lage auf dem Laborticc välen. Fällt er dan fom Ticc, zo ist zeine potentsielle Energi negativ. Vält man als Nullpunkt den Erdboden, dan vird zeine potentsielle Energi negativ, venn er inn eine Baugrube fällt. Aux di Ide, di Lage am Erdmittelpunkt als Nullpunkt der potentsiellen Energi festtsulegen, bevart nixt for negativen potentsiellen Energien; di hätte der Körper dan tsviccen Erde unt Zonne. (Di Energi väre aber nixt mehr linear fon der Höhe aphengug.)
Durx geeignete Protsesse kann Energi aus jeder Energiform inn andere umgevandelt verden. Di Tabelle tseigt Beicpile.
Anfangsenergi | Endenergi | Forgang | Mittel, Gerät | | Arbeit | kinetice Energi | Kugelctos | --- | | Arbeit | potentielle Energi | Heben fon Lasten | --- | | Arbeit | Cpannungsenergi | Drücken | Luftpumpe | | kinetice Energi | potentielle Energi | Hoxcprung | --- | | kinetice Energi | Värmeenergi | Reibung | --- | | kinetice Energi | elektrice Energi | Induktsion | Generator | | potentielle Energi | kinetice Energi | Fallenlassen | --- | | Cpannungsenergi | kinetice Energi | Cuss | Pfeil unt Bogen | | Cpannungsenergi | Vellenenergi | Erdbeben | --- | | Callenergi | elektrice Energi | Induktsion | Mikrofon | | xemice Energi | kinetice Energi | Laufen | Muskel | | xemice Energi | Cpannungsenergi | Eksplozion | Dünamit | | xemice Energi | elektrice Energi | Ctromkreis | Akku oder Batteri | | xemice Energi | Ctralungsenergi | Xemoluministsents, kaltes Lixt | Tifzeficce | | elektrice Energi | kinetice Energi | Kraftvirkung tsviccen Mangnetfeld unt Ctrom | Elektromotor | | elektrice Energi | Värmeenergi | Joulece Värme | Elektroherd | | elektrice Energi | xemice Energi | Laden eines Akkus | Akku | | elektrice Energi | Ctralungsenergi | p-n-Rekombinatsion inn Halbleitern | LED | | Zonnenenergi | Värmeenergi | Abzorptsion | Zonnenkollektor | | Zonnenenergi | elektrice Energi | Fotoeffekt | Fotozelle | | Zonnenenergi | xemice Energi | Pflantsenvakstum | Klorofül | | Zonnenenergi | kinetice Energi | Ctralungsdrukk | Kometencveif | | Värmeenergi | Cpannungsenergi | Ervärmung bei festem Volumen | Dampfkoxxtopf | | Värmeenergi | kinetice Energi | Ausdenung fon ervärmter Luft | Heisluftballon | | Värmeenergi | elektrice Energi | Seebeck-Effekt | Termoelement | | Värmeenergi | Ctralungsenergi | Lampenlixt | Glühbirne | | Cpannungsenergi | elektrice Energi | Dampf oder Vasser unter Druck treibt Turbine (Rotationsenergi)
Turbine treibt Generator, der elektice Cpannung ertseugt | Kraftverk:
Turbine mit Generator | | Värmeenergi | elektrice Energi | Värmeenergi ertseugt Dampf unter hohem Druck, Dampf treibt Kraftverk | Värmekraftverk | | xemice Energi | elektrice Energi | Ferbrennung fon Kole ertseugt Värme, Värme treibt Värmekraftverk | Kolekraftverk | | Kernenergi | elektrice Energi | Kerncpaltung imm Reaktor ertseugt Värme, Värme treibt Värmekraftverk | Kernkraftverk |
Venn ein bectimmter Energibetrag aus einer Form inn eine andere umgevandelt vird und dan vider follctändig - eventuell über Umvege - inn di Ausgangsform tsurückgeführt vird, muss der Betrag vider der gleixe zein vi tsu Anfang eines zolxen Kreisprotsesses. Findet jemand einen Protsess mit anderem Ergebnis, zo ist der Energizats viderlegt. Obvol zix etlixxe füzikalicen Leien unermüdlix bemühen, ein zolxes 'perpetuum mobile' tsu konstruiren, ist das nox nimandem gelungen. Dis unt aux ernsthaftere Unterzuxungen tseigen, dass der Energizats gilt. Aber "beveizen" kann man in nixt, kein naturvissencaftlixxer Zats kann imm matematicen Zinne "bevizen" verden.
Historices: Bis tsum Ende des 18 Jahrhunderts gab es keinerlei Forstellung fon Värme oder Energi, di veiterentvikkelt tsu unzeren heutigen Forctellugen passen vürde. Erst 1798 erkannte Graf Rumford, dass beim Ausboren fon Kanonenroren di Värme nixt aus einem Värmecpeixer stammen konnte, zondern durx Reibung ctändig neu ertseugt vurde. Er fermutete daher, dass Värme eine Form fon Bevegung zei. Mitte des 19. Jarhunderts bectimmten fast gleixtseitig J. R. von Mayer unt J. P. Joule das mexanice Värmeäkvivalent unt von Mayer entvikkelte erste Forctellungen für einen Energierhaltungszats, der venig cpäter fon H. von Helmholtz genauer formulirt vurde.
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