אנרגיה מוגדרת כיכולתה של מערכת פיזית לביצוע עבודה. עם זאת, חשוב לזכור כי רק מכיוון שאנרגיה קיימת, זה לא אומר שהיא בהכרח זמינה לעבודה.
צורות אנרגיה
אנרגיה קיימת במספר צורות כמו חום, קינטית או אנרגיה מכנית, אור, אנרגיה פוטנציאלית, ואנרגיה חשמלית.
- מחממים - אנרגיה חום או תרמית היא אנרגיה מתנועת האטומים או המולקולות. זה יכול להיחשב כאנרגיה הנוגעת לטמפרטורה.
- אנרגיה קינטית - אנרגיה קינטית היא אנרגיית התנועה. למטוטלת מתנדנדת יש אנרגיה קינטית.
- אנרגיה פוטנציאלית - זוהי אנרגיה עקב מיקום האובייקט. לדוגמא, לכדור היושב על שולחן יש אנרגיה פוטנציאלית ביחס לרצפה מכיוון שכוח הכבידה פועל עליו.
- אנרגיה מכנית - אנרגיה מכנית היא סכום האנרגיה הקינטית והפוטנציאלית של גוף.
- אור - פוטונים הם סוג של אנרגיה.
- אנרגיה חשמלית - זוהי אנרגיה מתנועה של חלקיקים טעונים, כמו פרוטונים, אלקטרונים או יונים.
- אנרגיה מגנטית - צורה זו של אנרגיה נובעת משדה מגנטי.
- אנרגיה כימית - אנרגיה כימית משתחררת או נספגת על ידי תגובות כימיות. הוא מיוצר על ידי שבירה או יצירת קשרים כימיים בין אטומים למולקולות.
- אנרגיה גרעינית - זוהי אנרגיה מאינטראקציות עם הפרוטונים והנויטרונים של אטום. בדרך כלל זה קשור לכוח החזק. דוגמאות לכך הן אנרגיה המופצת על ידי ביקוע ואיחוי.
צורות אנרגיה אחרות עשויות לכלול אנרגיה גיאותרמית וסיווג אנרגיה כמתחדשת או בלתי מתחדשת.
יתכן שיש חפיפה בין צורות אנרגיה ואובייקט תמיד מכיל יותר מסוג אחד בכל פעם. לדוגמה, למטוטלת מתנדנדת יש אנרגיה קינטית ופוטנציאלית כאחד, אנרגיה תרמית, ו (תלוי בהרכב שלה) עשויה להיות אנרגיה חשמלית ומגנטית.
חוק שימור אנרגיה
לפי חוק שימור האנרגיה, האנרגיה הכוללת של מערכת נשארת קבועה, אם כי אנרגיה עשויה להפוך לצורה אחרת. שני כדורי ביליארד המתנגשים, למשל, עשויים לנוח, כאשר האנרגיה המתקבלת הופכת להיות צליל ואולי מעט חום בנקודת ההתנגשות. כאשר הכדורים בתנועה, יש להם אנרגיה קינטית. בין אם הם בתנועה או נייחים, יש להם גם אנרגיה פוטנציאלית מכיוון שהם על שולחן מעל פני האדמה.
לא ניתן ליצור אנרגיה ולא להרוס אותה, אך היא יכולה לשנות צורות והיא קשורה גם למסה. תיאוריית השוויון המוני-אנרגתי קובעת כי לאובייקט במנוחה במסגרת הפניה יש אנרגיית מנוחה. אם אנרגיה נוספת מסופקת לאובייקט, היא למעשה מגדילה את המסה של אותו אובייקט. לדוגמה, אם אתם מחממים מיסב פלדה (מוסיפים אנרגיה תרמית), אתם מגדילים מעט את המסה שלו.
יחידות אנרגיה
יחידת האנרגיה SI היא ג'ול (J) או מטר ניוטון (N * מ '). הג'אול הוא גם יחידת העבודה של SI.