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Energiearten in der Physik - Erklärung der Grundlagen

Energiearten in der Physik - Erklärung der Grundlagen3:22
Video von Galina Schlundt3:22

In der Physik spielen verschiedene Energiearten wichtige Rollen. Die Haupt-Energiearten in der Physik sind elektrische Energie, mechanische Energie, chemische Energie, Lichtenergie, Wärmeenergie und Lageenergie. In der folgenden Anleitung werden Ihnen die Grundlagen dieser Energieformen erklärt.

Was ist Energie in der Physik?

  • Energie ist eine physikalische Größe, welche in so gut wie allen Gebieten der Physik eine große Rolle spielt.
  • Die Einheit der Energie ist das Joule.
  • Energie bleibt innerhalb eines abgeschlossenen Systems erhalten, dass heißt, dass sie weder vermehrt, noch verringert werden kann.
  • Im Allgemeinem wird Energie als die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, tituliert.
  • Es gibt verschiedenen Energiearten in der Physik, die von Bedeutung sind.

Die Energieart "elektrische Energie" in der Physik

  • Als elektrische Energie wird die Energie bezeichnet, die in elektrischen Feldern gespeichert wird oder aber von der Elektrizität übertragen wird. Die zweitgenannte Form dieser Energieart wird auch als elektrische Arbeit bezeichnet.
  • Die elektrische Energie wird in der Physik im Allgemeinen über das Integral des Produktes der elektrischen Spannung (u) und der Stromstärke (I) über die Zeit (t) ermittelt.
  • Ein Beispiel für diese Energieart findet sich zum Beispiel in Batterien oder Kraftwerken. Hier wird die elektrische Energie auch chemischer Energie oder Wärmeenergie gefiltert und über Stromleiter zu den Verbrauchern transportiert. Dort wird Sie dann in eine andere Energieart umgewandelt.

Was stellt die mechanische Energie in der Physik dar?

  • Die Mechanik befasst sich in der Physik mit Körpern und ihren Bewegungen, außerdem mit Einwirkungen auf diese Körper. Mechanische Energie ist nichts anderes als die Arbeit, die verrichtet wird, wenn ein Körper nicht von selbst bewegt wird, sondern von einem anderen Körper in Schwung gebracht wird.
  • Diese Energieart wird auch als mechanische Arbeit (W) bezeichnet und ergibt sich durch Multiplikation von Kraft (F) und der Wegstrecke (s).

Ein Beispiel für diese Energieart lässt sich zum Beispiel in der Hubarbeit finden. Heben Sie einen Körper an, verrichten Sie Hubarbeit. Dies ist eine Art der mechanischen Arbeit in der Physik. Auch die Verformung zweier Körper durch den Aufprall des einen Körpers auf den anderen ist ein Beispiel. Diese Arbeit wird Verformungsarbeit genannt.

Die chemische Energie in der Physik

  • Chemische Energie stellt in der Physik die Energieart dar, die in einer chemischen Bindung von Atomen und Molekülen gespeichert ist. 
  • Bei exothermen Reaktionen wird diese Energieart freigesetzt. Ein Beispiel ist die Wärmeabgabe bei bestimmten chemischen Reaktionen.
  • Bei endothermen Reaktionen hingegen wird diese Energie gebraucht.

Auch Lichtenergie spielt eine Rolle in der Physik

  • Lichtenergie stammt von der Sonne. Diese Energieart zeigt, dass Licht Energie transportiert, und ist am besten an Beispielen aus der Physik zu erklären.
  • Ein Sonnenbrand ist ein Beispiel für diese Energieart in der Physik. Wenn Sonne auf den Körper strahlt, wird Lichtenergie in innere Energie umgewandelt. Diese ist als Rötung der Haut sichtbar, da der Blutfluss der Haut zunimmt.

Bestimmt haben Sie schon einmal von Wärmeenergie in der Physik gehört

  • Wärmeenergie ist Teil der inneren Energie. Diese Energieunterart wurde Ihnen anhand des Beispiels der Lichtenergie bereits näher gebracht.
  • Im Allgemeinen ist Wärmeenergie, die Energie, die entsteht, wenn sich in einem Stoff gespeicherte Atome und Moleküle ungeordnet bewegen.
  • Sie wird durch die Multiplikation der Masse (m) und der der absoluten Temperatur (T) berechnet. Da die Wärmeenergie in der Physik eine Zustandsgröße ist, wird noch die spezifische Wärmekapazität (c) mit multipliziert.
  • Ein Beispiel für Wärmeenergie ist zum Beispiel das Erhitzen von Wasser. Bei diesem Vorgang wird Wärmeenergie verbraucht. 

Lageenergie ist auch eine der Energiearten der Physik

  • Lageenergie wird auch als potenzielle Energie bezeichnet. Diese meint in der Physik die Höhenenergie, welche über die räumliche Position eines bestimmten Körpers in einem dazu gehörigen Kraftfeld berechnet wird.
  • Man berechnet die Lageenergie eines Körpers auf der Erde durch die Multiplikation der Masse (m), der Erdbeschleunigung (g) und der Höhe (h), die auf den Körper zutrifft. 

Nun wissen Sie über die Grundlagen der Energiearten der Physik Bescheid.

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