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Energieentwertung in der Physik

Beim Gasherd wird chemische Energie zu Wärmeenergie entwertet.
Beim Gasherd wird chemische Energie zu Wärmeenergie entwertet.
Auch wenn umgangssprachlich oft vom „Energieverbrauch“ die Rede ist, nach den Gesetzen der Physik kann man Energie nicht verbrauchen, sondern nur in andere Formen umwandeln. Wenn der Mensch Energie für bestimmte Zwecke nutzt, findet meist eine Energieentwertung statt.

Die Wertigkeit der Energieformen in der Physik

  • Um die Energieentwertung zu verstehen, sollten Sie wissen, dass sich in der Physik jede Energieform aus Exergie und Anergie zusammensetzt. Exergie ist dabei der Teil der Energie, den man durch Umwandlung in eine andere Energieform nutzen kann, wobei die Exergie durch diese Nutzung verloren geht. Anergie ist der Teil der Energie, der sich nicht umwandeln und somit auch nicht nutzen lässt.
  • Die Wertigkeit einer Energieform wird durch ihren Anteil an Exergie, also durch ihre Nutzbarkeit, bestimmt. Als hochwertig gelten elektrische, chemische und mechanische Energie, da diese sich leicht und fast vollständig in andere Energieformen umwandeln lassen. Wärmeenergie und die innere Energie von Gegenständen gelten dagegen als geringwertig. Aber auch die Umgebung hat einen Einfluss auf die Wertigkeit. Besonders die Wertigkeiten der Wärmeenergie und der inneren Energie hängen auch von der Umgebungstemperatur ab.
  • Energieentwertung bedeutet demnach, dass eine höherwertige Energieform in eine Energieform mit geringerem Wert umgewandelt wird. Dabei nimmt die Exergie ab und die Anergie zu. Ein Vorgang, der zu einer Energieentwertung führt, kann sich nicht von selbst umkehren.

Beispiele für die Energieentwertung

  • Beim Betrieb eines Elektroherdes wird elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Elektrische Energie hat eine höhere Wertigkeit, da sie sich einfacher nutzen lässt als Wärmeenergie.
  • Wenn Sie einen Gegenstand fallen lassen, findet ebenfalls eine Energieentwertung statt. Zunächst wandelt sich beim Loslassen die Lageenergie in Bewegungsenergie um. Beim Aufprall erhöht sich die innere Energie des Gegenstandes. Höherwertige mechanische Energie hat sich in innere Energie umgewandelt.
  • Beim Beheizen eines kalten Raumes wird Wärmeenergie von einem hohen auf ein niedriges Temperaturniveau gebracht. Auch in diesem Fall liegt eine Energieentwertung vor, da die Wertigkeit der Wärmeenergie auch von der Umgebungstemperatur abhängt.
  • Beim Verbrennen von Brennstoffen wandelt sich hochwertige chemische Energie in Wärme- und Lichtenergie um.

Die Energieentwertung ist ein Phänomen aus der Physik, das bei vielen natürlichen Vorgängen auftritt, aber grundsätzlich auch immer dann, wenn der Mensch Energie für seine Zwecke nutzt.

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