Energia 
Energy 
Die Energie
| Tudomány és Technika | Természettudományok | Atomok és elemek |
Energia
Energia Energy Die Energie
Az energia általános értelemben a változtatásra való képesség.
A fizikában: energia = munkavégző képesség. Egy bizonyos állapotú fizikai rendszer energiája azzal a munka-mennyiséggel adható meg, amellyel valamilyen kezdeti állapotból ebbe az állapotba hozható.
A tapasztalt, illetve az egyes tudományágakban definiált energiaformákat vissza lehet vezetni a fizika négy alapvető kölcsönhatásának (gravitációs, elektromágneses, erős, gyenge) valamelyikére.
Az energia jele: E.
Az energia SI mértékegysége: J (joule; kg · m2 · s-2).
Az energia SI-n kívüli törvényes mértékegysége: eV (elektronvolt; 1 eV = 1,6022 · 10−19 J).
A tapasztalt energiaformák egymásba átalakulnak, illetve egymásba átalakíthatók. A különböző kölcsönhatások során az energia nem vész el, csak átalakul.
Az energiamegmaradás törvénye: elszigetelt rendszer teljes energiája, azaz az egyes összetevők energiájának összege nem változik. Vagyis kizárt az "elsőfajú örökmozgó", a befektetett energiánál többet termelő szerkezet létezése.
Tömeg-energia ekvivalencia (egyenértékűség) elv: Minden anyagi rendszer a nyugalmi tömegével arányos, úgynevezett nyugalmi energiával rendelkezik. A rendszer összes energiája a (nyugalmi tömegéből eredő) nyugalmi energia és az egyéb energiák összessége.
A tömeg-energia arányosságot kifejező híres összefüggés: E = m · c2, amelyben c, a fénysebesség vákuumban. A hatalmas arányossági tényező eredményezi, hogy viszonylag kicsiny tömeg esetében is óriási nyugalmi energia adódik.
Tehát az anyag valószínűleg nem más, mint valamilyen stabil energiaképződmény. (Ha bármely részecske antirészecskéjével találkozik, tömegüknek megfelelő energiájú elektromágneses sugárzássá alakulnak.)
Az energia minden esetben tömeget is jelent. Egy rendszer energiájának változásával arányosan változik annak tömege is. (Például, a Nap, 3,7 · 1026 W-os elektromágneses sugárzása miatt másodpercenként 4 millió tonna tömeget veszít.)
A természettudományokban definiált fontosabb energiaformák:
Makroszkópikusan is észlelhető mechanikai energiaformák:
Mozgási energia (kinetikus energia): egy anyagi rendszer mozgásában (haladó és forgó) tárolt energia, a mozgó tömeg munkavégző képessége.
Potenciális energia: valamilyen konzervatív erőtérben (gravitációs, rugalmas, elektrosztatikus, mágneses) levő anyagi rendszer energiája, vagyis megadja az erőtér munkavégzését, amelynek hatására a rendszer egy kijelölt alapállapotba jut. (Konzervatív erőtér: az általa kifejtett erő konzervatív. Konzervatív erő: munkavégzése csak a kezdő és véghelyzettől függ, nem függ a befutott pályától.)
A mozgási és a helyzeti energia származhat bármely alapvető energiaformából, a helyzeti energia a tárolt változata, a mozgási energia a felszabadult változata a mechanikai energiának.
Egyéb makroszkópikus energiaformák:
Villamos (elektromos) energia: az elektromos erőtér vagy az elektromos áram munkavégző képessége.
Sugárzási energia: az elektromágneses hullámok energiatartalma.
Termikus energia (hőmennyiség): a termikus kölcsönhatások (kémiai reakciók, súrlódásos mozgás, elektromos áram, elektromágneses sugárzás) során felvett vagy leadott energiamennyiség.
Belső energia: egy anyaghalmazban tárolt energia, amely a halmaz belső szerkezetével, belső tulajdonságaival függ össze (nyugalmi energia, nullponti energia, tárolt hőenergia, kötési energiák).
Mikroszkópikusan észlelhető energiaformák:
Kötési energia: valamely atomi rendszer kisebb alkotórészekre bontásához szükséges energia (kémiai energia, ionizációs energia, magenergia...).
Ionizációs energia: az atomokban és ionokban megtalálható elektronok kötési energiája, vagyis azok leválasztásához szükséges energia.
Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)
| Tudomány és Technika | Természettudományok | Atomok és elemek |