Energie
Unter E. versteht man die Fähigkeit eines Stoffes od. Systems, Arbeit zu leisten.
Formelzeichen für die Energie sind E bzw. W von engl. Work (Arbeit).
Inhaltsverzeichnis
Energieformen
Energie kommt in verschiedenen Formen vor, im techn. Bereich unterscheidet man u. a. folgende Energieformen:
- Lageenergie (= potenzielle Energie), z. B. im Wasserkraftwerk als potenzielle Energie des gestauten Wassers
- Bewegungsenergie (= kinetische E.), z. B. im Windkraftwerk als Bewegungsenergie der Luft
- Wärmeenergie
- Kernenergie, z. B. in einem Atomkraftwerk genutzte Energie beim radioaktiven Zerfall instabiler Atomkerne
- elektrische Energie, z. B. zum Erwärmen einer Kochplatte
- chemische Energie, z. B. im Treibstoff eines Autos
Nach den E.-Quellen: Sonnen-, Verbrennungs-, Wind-, geotherm., Gezeiten-E. etc.
Im atomaren Bereich spricht man u. a. von freier od. innerer Energie (Enthalpie), von Anregungs-, Dissoziations-, Bindungs-, Aktivierungs-, Gitter-Energie usw.
Energieumwandlung und energetischer Wirkungsgrad
Energie kann weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in andere Energiearten umgewandelt werden, s. Thermodynamik. Den Anteil der gewünschten Energieform bzw. nutzbarer Energie bei Energieumwandlungsvorgängen drückt man als energetischen Wirkungsgrad η (griechischer Buchstabe "Eta") aus.
Beispiel: Ein Otto-Motor wandelt die über den Kraftstoff zugeführte chemische Energie nicht nur in nutzbare Bewegungsenergie, sondern zum größten Teil in nicht nutzbare Wärmeenergie um, die über die Motorkühlung an die Umgebungsluft abgegeben wird. Dieser "Verlust" reduziert den Wirkungsgrad auf lediglich 30%, also 0,3.
Energie-Einheiten
Die gängigsten Einheiten der E. sind: Joule (J), Wattsekunde (Ws) und Newtonmeter (Nm). Hierbei gilt:
- 1 J = 1 Ws = 1 Nm
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