Energie allgemein

Energie - Begriff

Energie $E$ ist eine fundamentale physikalische Größe und wesentlicher Teil des Universums.

Die Einheit der Energie ist das Joule:

$\left[E\right] = 1 \text{Joule} = 1 \text{J} = 1 \text{Nm} = 1 \frac{\text{kg} \text{m}^2}{\text{s}^2}$

Energieerhaltung

In einem abgeschlossenen System bleibt die Energie stets erhalten.

Zwar kann der jeweilige Anteil der Energieformen sich verändern (Energieumwandlung), doch die Summe über alle Energieformen bleibt konstant.

$E = E_1 + E_2 + E_3 + \ldots = \text{const.}$

Energieumwandlung

Energie kann von einer Energieform in eine andere überführt werden.

Geräte, die diese Umwandlung der Energieform durchführen nennt man Energiewandler.

Nahezu alle Energieumwandlungen sind mit "Entwertungen" verbunden. D.h. ein Teil der Energie wird in eine Form überführt, die nicht mehr weiter nutzbar ist (meist innere Energie).

Energieformen

Im Wesentlichen unterscheidet man in der Physik nur 2 Formen der Energie:

  • kinetische Energie bzw. Bewegungsenergie $E_{\text{kin}}$
  • potenzielle Energie $E_\text{pot}$

Alle anderen Energieformen lassen sich unter diese beiden Kategorien einordnen.

Umgangssprachlich spricht man häufig zusätzlich noch von

  • chemische Energie
  • Windenergie und Sonnenenergie
  • Kernenergie (und nicht "Atomkraft"!)
  • elektrische und elektrostatische Energie
  • magnetische Energie
  • ...

Physikalisches System - Begriff

Ein physikalisches System ist der Teil des Universums, der zur Untersuchung ausgesucht wurde. Die Abgrenzung eines Systems geschieht meist willkürlich.

Ein System wird betrachtet, um die physikalische Beschreibung der Vorgänge und Zustände im Inneren zu vereinfachen.

Alles außerhalb des Systems wird Umgebung genannt.

Abgeschlossenes System

Ein abgeschlossenes System ist ein physikalisches System, das mit der Umgebung weder Materie noch Energie austauscht.

 

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