Energi
fysikalsk størrelse / From Wikipedia, the free encyclopedia
Energi (fra gresk ενέργεια (energeia), styrke) er evnen til å utføre arbeid, hvor arbeid er definert som kraft anvendt gjennom en strekning. Standard vitenskapelig (SI) måleenhet for energi er joule (J). Energi kan også måles i kalorier (cal) eller kilokalorier (kcal). I sammenheng med elektrisitet brukes målenheten kilowattimer (kWh).
Energi kan ikke bli borte eller oppstå. Dette er uttrykt ved termodynamikkens 1. hovedsetning, også omtalt som energiprinsippet. Men energi kan opptre i forskjellige former så lenge termodynamikkens 2. hovedsetning er oppfylt.
Uttrykkene energi og kraft har ulik betydning i forskjellige fagfelter. I fysikken fokuseres det på å beskrive denne egenskapen kvantitativt ved en definisjon som gjør det mulig å betrakte energi både som en totaltilstand og som utført arbeid av ulike typer.
Energi er en fundamental størrelse for ethvert fysisk system. Det er altså uttrykk for et potensial til å utføre mekanisk arbeid eller til å avgi varme. Tidligere ble energi beskrevet i forhold til enkle observerte effekter. For det er alltid slik at når et objekt har forandret seg, er energi blitt utvekslet med omgivelsene. Da man forstod at det som skaper endringene kan lagres i objekter, ble begrepet energi lansert som potensialet for endring samt størrelsen av endringen.
Slike effekter (både potensielle og realiserte) har mange former. Noen eksempler er
- Kinetisk energi (Bevegelsesenergi) for et tog i fart
- Potensiell energi (Stillingsenergi) for et lodd som henger over bakken
- Termisk energi i en varmtvannstank
- Kjemisk energi i mat
- Elektrokjemisk energi i batterier
Det å si at energi er endringen eller potensialet for endring, klarer ikke å beskrive alle forekomster av energi i vår fysiske verden.
Energi kan både brukes til å frembringe en observerbar endring, eller til å forhindre en observerbar endring. I siste tilfelle er det klart vanskeligere å observere energioverføringen som har funnet sted. Et tikilogramslodd som er festet på en statuearm ser ikke ut til å kreve noe energi mens det henger der, men hvis du selv står og holder loddet er det tydelig at energi kreves. Du føler loddets tyngde om du beveger loddet opp og ned eller holder det i ro. Loddet får potensiell energi når du løfter det opp i jordens tyngdefelt. Når du slipper loddet går potensiell energi over til kinetisk energi (bevegelsesenergi) etter hvert som det får fart i fallet ned mot bakken. En liten andel av den potensielle energien overføres til luftens molekyler (luftmotstand) slik at disse får større gjennomsnittshastighet som igjen representerer (termisk) energiinnhold som i teorien kan måles som en temperaturøkning. I det loddet treffer bakken, går den kinetiske energien over til termisk energi i bakken.