Energia je definovaná ako schopnosť fyzického systému vykonávať práca. Je však dôležité mať na pamäti, že práve preto, že existuje energia, neznamená to, že je nevyhnutne k dispozícii na prácu.
Formy energie
Energia existuje v niekoľkých formách ako napr teplo, kinetický alebo mechanická energia, svetlo, potenciálna energiaa elektrickej energie.
- teplo - Teplo alebo tepelná energia je energia z pohybu atómov alebo molekúl. Môže sa to považovať za energiu súvisiacu s teplotou.
- Kinetická energia - Kinetická energia je energia pohybu. Kyvné kyvadlo má kinetickú energiu.
- Potenciálna energia - Toto je energia kvôli polohe objektu. Napríklad guľa sediaca na stole má potenciálnu energiu vzhľadom na podlahu, pretože na ňu pôsobí gravitácia.
- Mechanická energia - Mechanická energia je súčet kinetickej a potenciálnej energie tela.
- Svetlo - Fotóny sú formou energie.
- Elektrická energia - Toto je energia z pohybu nabitých častíc, ako sú protóny, elektróny alebo ióny.
- Magnetická energia - Táto forma energie je výsledkom magnetického poľa.
- Chemická energia - Chemická energia sa uvoľňuje alebo absorbuje chemickými reakciami. Vyrába sa rozbitím alebo vytvorením chemickej väzby medzi atómami a molekulami.
- Jadrová energia - Toto je energia z interakcií s protónmi a neutrónmi atómu. Zvyčajne sa to týka silnej sily. Príkladmi sú energia uvoľnená štiepením a fúziou.
Iné formy energie môžu zahŕňať geotermálnu energiu a klasifikáciu energie ako obnoviteľnej alebo neobnoviteľnej.
Môže dôjsť k prekrývaniu medzi formami energie a objektom, ktorý má vždy viac ako jeden typ. Napríklad kyvné kyvadlo má kinetickú aj potenciálnu energiu, tepelnú energiu a (v závislosti od svojho zloženia) môže mať elektrickú a magnetickú energiu.
Zákon o ochrane energie
Podľa zákon zachovania energie, celková energia systému zostáva konštantná, hoci energia sa môže zmeniť na inú formu. Napríklad dve gulečníkové guľky, ktoré sa zrážajú, sa môžu uvoľniť, pričom výsledná energia sa v mieste kolízie stane zvukovou a možno trochu horúcou. Keď sú gule v pohybe, majú kinetickú energiu. Či už sú v pohybe alebo nehybné, majú tiež potenciálnu energiu, pretože sú na stole nad zemou.
Energia sa nemôže vytvárať ani zničiť, ale môže zmeniť formy a súvisí aj s hmotou. Teória ekvivalencie hmota-energia uvádza, že objekt v pokoji v referenčnom rámci má pokojovú energiu. Ak je k objektu dodaná ďalšia energia, v skutočnosti sa zvyšuje jeho hmotnosť. Napríklad, ak ohrievate oceľové ložisko (pridávate tepelnú energiu), jeho hmotnosť sa mierne zvyšuje.
Jednotky energie
Jednotkou energie SI je joule (J) alebo newtonmeter (N * m). Joule je tiež jednotkou práce SI.