Energii

Name

Energii

$E$

Grössen- und Eiheite- system	Eiheit	Dimension
SI	J = N·m = kg·m²·s⁻²	L²·M·T⁻²
CGS	erg	L²·M·T⁻²

Lueg au: Arbet, inneri Energii, Wermi

D Energii (altgriechisch ἐν en „inne“ und ἔργον ergon „Würke“) isch e fundamentali füsikalischi Gröössi, wo in alle Däilgebiet vo dr Füsik, in dr Technik, dr Chemii, dr Biologii und dr Wirtschaft e zentrali Rolle spiilt. Iiri SI-Äinhäit isch s Joule. D Energii isch d Gröössi, wo wäge dr Zitinwarianz vo de Naturgsetz erhalte blibt, das häisst, d Gsamtenergii vom ene abgschlossene Süsteem cha weder vergröösseret no verchliineret wärde (Satz vo dr Erhaltig vo dr Energii). E Hufe iifüerendi Teggst definiere Energii in aaschauliger, allerdings nit allgemäingültiger Form as d Fähigkäit, Arbit z verrichte.

Energii isch nöötig, zum e Körper z beschlöinige oder zum en ere Chraft entgeege z beweege, zum e Substanz zerwerme, zum e Gas zämmezdrucke, zum elektrische Strom lo z fliesse oder zum elektromagnetischi Wällen abustraale. Bflanze, Dier und Mensche häi Energii nöötig, zum lääbe. Energii brucht mä au zum Kompiutersüsteem u betriibe, für d Telekommunikazion und für jeedi wirtschaftligi Brodukzioon.

Energii cha in verschiidene Energiiforme vorchoo, zum Bischnil as potenzielli Energii, kinetischi Energii, chemischi Energii oder thermischi Energii. Energii cha mä vo äinere Form in en anderi umwandle, aber do setzt dr zwäiti Hauptsatz vo dr Thermodünamik für das brinzipielli Gränze: thermischi Energii cha nume iigschränggt in anderi Energiiforme umgwandlet und vo äim Süsteem zum enandere überdräit wärde.

Dur die hamiltonschi Beweegigsgliichige und d Schrödingergliichig bestimmt d Energii wie sich füsikalischi Süsteem zitlig entwiggle. Noch dr Relatiwidäätstheorii si d Rueenergii und d Masse dur d Formle $E=mc^{2}$ verchnüpft.

Energiiforme und Energiiumwandlig

Dampfmaschine wandle Wermi in mechanischi Energii um.

E Welodynamo wandlet mechanischi Energii in elektrischi Energii um.

E Füür wandlet chemischi Energii in Wermi um.

Energii cha im ene Süsteem uf underschiidligi Art enthalte si. Dene Möögligkäite säit mä Energiiforme. Bischbil für Energiiforme sin die kinetischi, die chemischi, die elektrischi oder die potenzielli Energii. Die verschiidene Energiiforme chönne inenander umgwandlet wärde, und d Summe vo de Energiimänge vo de verschiidene Energiiforme isch vor und noch dr Energiiumwandlig immer gliich.

D Umwandlig cha nume eso bassiere, ass au alli andere Erhaltigsgröösse vom Süsteem vor und noch dr Umwandlig dr gliich Wärt häi. Zum Bischbil wird d Umwandlig vo kinetischer Energii iigschränggt, wil Impuls und Dräiimpuls vom Süsteem sich nid verändere. E Kräisel cha nume denn abbrämst wärde und eso Energii verliire, wenn er gliichzitig Dräiimpuls abgit. Au uf dr molekulare Ebeni git s sonigi Iischränkige. Vili chemischi Reakzioone, wo energetisch möglig wääre, laufe nit spontan ab, wil si d Erhaltig vom Impuls wurde verletze. Anderi Erhaltigsgröösse sin d Zaal vo de Baryone und d Zaal vo de Leptone. Si schränke d Umwandlig vo Energii dur Kärnreakzioone ii. D Energii, wo in dr Masse vo dr Materie steckt, cha nume mit ere gliich groosse Mängi vo Antimaterie vollständig in en anderi Energiiform umgwandlet wärde. Ooni Antimaterie grootet d Umwandlig mit Hilf vo dr Kärnspaltig oder dr Kärnfusion nume zum ene chliine Däil.

D Thermodynamik stellt mit iirem zwäite Hauptsatz non e Bedingig für en Umwandlig: D Entropii vom ene abgschlossene Süsteem cha nit chliiner wärde. Wemm mä Wärmi uusenimmt, ooni dass parallel anderi Brozäss ablaufe, chüelt sich s Süsteem ab. E niidrigeri Tämpratuur entspricht aber ere verchliinerete Entropii, was im Widerspruch zum zwäite Hauptsatz stoot. Wemm mä aber doch Wermi in en anderi Energiiform umwandlet, muess en andere Däil vom Süsteem wermer wärde. Zum thermischi Energii in anderi Energiiforme chönne umsetze brucht immer e Tämpratuurdifferänz. Usserdäm cha nit die ganzi Wermimängi umgsetzt wärde, wo in dr Tämpraturdifferänz gspäicheret isch. Wermichraftmaschine setze Wermi in mechanischi Energii um. S Verheltnis vo dr maximal mööglige Arbet, wo dur e zwäit Hauptsatz gee isch, zur verbruchte Wermimänge wird as dr Carnot-Wirkigsgrad bezäichnet. Dä isch umso gröösser, je gröösser d Tämpraturdifferänz isch, wo d Wermichraftmaschine mit ere schafft.

Anderi Umwandlige sin nit so stark vo de Iischränkige dur Erhaltigssetz und Thermodynamik betroffe. So cha mä elektrischi Energii mit wenig technischem Ufwand fast vollständig in vili anderi Energiiforme umwandle. Elektromotor wandle sä zum Bischbil in kinetischi Energii um.

Die mäiste Umwandlige si nid vollständig in en äinzigi anderi Energiiform mööglig, e Däil vo dr Energii wird in Wermi umgwandlet. In mechanische Aawändige wird d Wermi mäistens dur Riibig erzügt. Bi elektrische Aawändige si vilmol dr elektrischi Widerstand oder Wirbelström d Ursach für d Erzüügig vo Wermi. Die Wermi wird mäistens nit gnützt und as Verlust bezäichnet. Im Zämmehang mit elektrischem Strom cha s au underwünschti Verlust gee, wil elektromagnetischi Wälle abgstraalt wärde. Em Verheltnis zwüsche dr Energii, wo erfolgriich umgwandlet worde isch, und dr Energii, wo mä drfür iigsetzt het, säit mä Wirkigsgrad.

Bi technische Aawändige wird hüfig e Serii vo Energiiumwandlige kopplet. Im ene Choolechraftwärk wird zerst die chemischi Energii vo dr Choole dur Verbrennig in Wermi umgsetzt und uf Wasserdampf überdräit. Turbine wandle d Wermi vom Dampf in mechanischi Energii um und driibe eso Generatore aa, wo die mechanischi Energii in elektrischi Energii umwandle.

Energiikwelle

Dr Mensch het scho immer verschidnigi Forme vo Energii zum Lääbe brucht. Mit dr Industrialisierig brucht d Menschhäit vil mee Energii und in andre Forme as früener. D Hauptenergiikwelle vo dr Ärde isch d Sunne und e Hufe anderi Energiidrääger hänge von ere ab wie zum Bischbil dr Wind, d Biomasse, d Meerströömige, dr Wasserkräislauf und anderi.

Energiikwelle cha mä eso iidäile:

Fossili Energie (Stäichoole, Brunchoole, Torf, Ärdgaas, Ärdööl)
Regenerativi Energie
- Sunneenergii (Liecht, Wermi)
- Biomasse
- Windenergii (atmosfärischi Ströömige)
- Wasserchraft
  - Gezite (Tidehueb)
  - Wällechraft
  - Meerströömige
- Geothermii (Ärdwermi)
Kärnenergii (Kärnspaltig, Radioaktiwidäät und Kärnfusion)

Litratuur

Jennifer Coopersmith: Energy – the subtle concept. Oxford University Press, 2010, ISBN 0-19-954650-9.
Max Jammer: Energy. In: Donald M. Borchert (Hrsg.): Encyclopedia of Philosophy. Band 3. Thomson Gale, 2005, S. 225–234
Marc Lange: Energy (Addendum). In: Donald M. Borchert (Hrsg.): Encyclopedia of Philosophy. Band 3. Thomson Gale, 2005, S. 234–237
Yehuda Elkana: Discovery of the conservation of Energy, Harvard University Press 1974 (Vorwort vom I. Bernard Cohen)

Weblingg

Energie - Materialien bei "Welt der Physik"

Fuessnoote

Dä Artikel basiert uff ere fräie Übersetzig vum Artikel „Energie“ vu de dütsche Wikipedia. E Liste vu de Autore un Versione isch do z finde.