Energiearten und deren Umwandlungen
Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten.
Übersicht:
- Thermische Energie
- Mechanische Energie
- Potentielle Energie
- Kinetische Energie
- Schallenergie
- Elektrische Energie
- Lichtenergie
- Chemische Energie
Umwandlungen
JOULE befasste sich ab 1843 mit der Umwandlung von mechanischer Arbeit in Wärme. In einem isolierten Gefäß mit Wasser wurde durch einen Rührer, der durch ein fallendes Gewicht angetrieben wurde, das Wasser infolge der Reibungsarbeit erwärmt.
Nach JOULE ist die heutige abgeleitete SI-Einheit der Größen Energie, Arbeit und Wärmemenge benannt.
1 kJ =
- Heben einer Masse von 5 kg auf 20,4 m
- Erhitzen von 100 ml Wasser auf eine Temperaturerhöhung von 2,4 °C bzw. 2,4 K
- Leuchten einer 40W Glühbirne für 25 s
- usw.
Heute erscheint uns in unserem Alltag die Umwandlung von Energie als nichts Außergewöhnliches: Ob es die Umwandlung von kinetische Energie in elektrische Energie mit Hilfe eines Fahrraddynamos oder die Umwandlung von chemische Energie in elektrische Energie bei einer Batterie ist.
Prinzipiell lassen sich alle Energiearten in andere umwandeln, so auch die chemische Energie.
Beispiele:
Umwandlung in ...
- potentielle Energie (Beispiele: Osmose, Verdunstung)
- kinetische Energie (Beispiele: Muskel, Dampfmaschine)
- Schallenergie (Explosion)
- elektrische Energie (Beispiele: galvanische Elemente, Brennstoffzelle)
- Lichtenergie (Beispiele: Kerze, Glühwürmchen)
- thermische Energie (exotherme Reaktionen)
Umgekehrt können auch andere Energiearten in chemische Energie umgewandelt werden (Beispiele: Anzünden eines Streichholzes, Laden eines Akkumulators, Fotosynthese).
Allen Beispielen ist gemeinsam, dass nutzbare Energiearten erst durch Energieumwandlungen entstehen.
