Az energiát úgy határozzuk meg, mint egy fizikai rendszer teljesítményét munka. Fontos azonban szem előtt tartani, hogy pusztán azért, mert létezik energia, ez nem azt jelenti, hogy szükségszerűen rendelkezésre áll a munka elvégzéséhez.
Az energia formái
Az energia többféle formában létezik úgymint hőség, kinetikus vagy mechanikai energia, fény, helyzeti energia, és az elektromos energia.
- hőség - A hő- vagy hőenergia atomok vagy molekulák mozgásának energiája. Ez a hőmérséklethez viszonyított energianak tekinthető.
- Kinetikus energia - A kinetikus energia a mozgás energiája. A lengő inga kinetikus energiával rendelkezik.
- Helyzeti energia - Ez az objektum pozíciójának köszönhető energia. Például az asztalon ülő gömb potenciális energiával rendelkezik a padlóhoz képest, mivel a gravitáció rá hat.
- Mechanikus energia - A mechanikai energia a test kinetikai és potenciális energiájának összege.
- Fény - A fotonok egyfajta energia.
- Elektromos energia - Ez egy töltött részecskék, például protonok, elektronok vagy ionok mozgásából származó energia.
- Mágneses energia - Az energia ilyen formája mágneses mezőből származik.
- Kémiai energia - A kémiai energiát kémiai reakciók engedik fel vagy szívják fel. Az atomok és a molekulák közötti kémiai kötések megszakításával vagy képzésével állítják elő.
- Nukleáris energia - Ez egy atom protonjaival és neutronjaival való kölcsönhatásokból származó energia. Általában ez az erős erőre vonatkozik. Példa erre a hasadással és a fúzióval felszabaduló energia.
Az energia egyéb formái magukban foglalhatják a geotermikus energiát és az energia megújuló vagy nem megújítható energia osztályozását.
Előfordulhat, hogy átfedések vannak az energiaformák között, és egy tárgynak mindig egynél több típusa van. Például, a lengő inga kinetikai és potenciális energiával, hőenergiával rendelkezik, és (összetételétől függően) elektromos és mágneses energiával is rendelkezik.
Az energiamegőrzési törvény
Alapján az energiamegtakarításról szóló törvény, a rendszer teljes energiája állandó marad, bár az energia más formává alakulhat. Például két ütköző biliárdgolyó nyugodhat, és az ebből származó energia hangszerűvé válhat, és talán egy kis hőt okoz az ütközés pontján. Amikor a golyók mozgásban vannak, kinetikus energiájuk van. Függetlenül attól, hogy mozgásban vagy álló helyzetben vannak, potenciális energiájuk is van, mivel a föld felett egy asztalon vannak.
Az energiát nem lehet létrehozni, sem pusztítani, de megváltoztathatja a formáját, és a tömeggel is összefügg. A tömeg-energia ekvivalenciaelmélet azt állítja, hogy a referenciakeretben nyugalomban lévő tárgynak nyugalmi energiája van. Ha további energiát szállítanak a tárgyhoz, ez valójában megnöveli az objektum tömegét. Például, ha melegít egy acélcsapágyat (hozzáadva hőenergiát), akkor kissé megnöveli annak tömegét.
Energiaegységek
Az SI energia mértékegysége a joule (J) vagy newton-méter (N * m). A joule az SI munkaegysége is.