Energie - Die verschiedenen Energiearten

Der Begriff Energie

Bei dem Begriff Energie handelt es sich um eine physikalische Größe, welche in der Einheit Joule gemessen wird.
Allgemein kann man Energie als Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu leisten, verstehen.
Es treten viele unterschiedliche Energieformen auf, welche sich wie folgt grob eingruppieren lassen:
Mechanische Energie, elektrische und magnetische Energie, Bindungsenergie, thermische Energie, innere Energie sowie Masse.
Bei der mechanischen Energie unterscheidet man die kinetische Energie, auch Bewgungsenergie genannt, die potenzielle Energie, sowie die Schwingungsenenergie. Addiert man die kinetische und die potenzielle Energie eines mechanischen Systems, so erhält man dessen Gesamtenergie. Die potenzielle Energie von elektrischen Ladungen in einem elektrostatischen Feld wird als elektrische Energie bezeichnet. Sie kann als Fähigkeit eines Systems, elektrische Ladungsträger zu bewegen, interpretiert werden.
Magnetische Energie ist ausschließlich in magnetischen Feldern enthalten.

Der Begriff der Bindungsenergie steht für die chemische Energie und die Kernenergie. Die chemische Energie ist in chemischen Bindungen von Atomen oder Molekülen enthalten, während die Kernenergie durch die Bindung von Neutronen und Protonen innerhalb des Atomkerns beschrieben wird.
Die Energie, welche in der Bewegung der Atome oder Moleküle eines Stoffes gespeichert ist, nennt sich thermische Energie. Ihre Erscheinungsformen werden mit Hilfe der Thermodynamik erläutert.

Innere Energie wird durch die Summe aus Bindungsenergie, thermischer Energie und Schwingungsenergie im jeweiligen Körper bezeichnet. Eine weitere Form der Energie ist durch Masse definiert.

Grundlegend für viele Therorien und Berechnungen in allen Gebieten der Physik ist der Energieerhaltungssatz. Er besagt, dass die Summe der Energie eines geschlossenen Systems sich nicht mit der Zeit ändert. Energie kann zwar zwischen verschiedenen Energieformen umgewandelt werden, innerhalb eines geschlossenen Systems Energie zu erzeugen oder zu vernichten ist ist jedoch nicht möglich. Wobei der Begriff "geschlossenes System" einem Denkmodell entspricht, aus dem keine Energie und keine Materie entweicht, was in der Praxis nicht möglich ist.
Um auf den Energielevel eines Systems Einfluss zu nehmen, muss Arbeit an, oder von dem System verrichtet werden. Durch eine am dem System verrichtete Arbeit wird dessen Energie erhöht, während die Energie des Systems sich verringert, wenn es selbst Arbeit verrichtet.