Енергията се определя като способността на физическата система да изпълнява работа. Важно е обаче да се има предвид, че само защото съществува енергия, това не означава, че тя непременно е на разположение за вършене на работа.
Форми на енергия
Енергията съществува в няколко форми като топлина, кинетичен или механична енергия, светлина, потенциална енергияи електрическа енергия.
- топлина - Топлината или топлинната енергия е енергия от движението на атомите или молекулите. Може да се счита за енергия, свързана с температурата.
- Кинетична енергия - Кинетичната енергия е енергията на движението. Въртящото се махало има кинетична енергия.
- Потенциална енергия - Това е енергия поради положението на обект. Например топката, седнала на масата, има потенциална енергия по отношение на пода, защото гравитацията действа върху нея.
- Механична енергия - Механичната енергия е сумата от кинетичната и потенциалната енергия на тялото.
- Светлина - Фотоните са форма на енергия.
- Електрическа енергия - Това е енергия от движението на заредени частици, като протони, електрони или йони.
- Магнитна енергия - Тази форма на енергия се получава от магнитно поле.
- Химична енергия - Химическата енергия се освобождава или абсорбира от химични реакции. Произвежда се чрез разрушаване или образуване на химически връзки между атомите и молекулите.
- Ядрена енергия - Това е енергия от взаимодействия с протоните и неутроните на един атом. Обикновено това се отнася до силната сила. Примери са енергия, отделена чрез делене и синтез.
Другите форми на енергия могат да включват геотермална енергия и класификация на енергията като възобновяема или невъзобновяема.
Може да има припокриване между енергийните форми и даден обект неизменно притежава повече от един вид наведнъж. Например, махащото махало има кинетична и потенциална енергия, топлинна енергия и (в зависимост от състава му) може да има електрическа и магнитна енергия.
Закон за опазване на енергията
Според законът за запазване на енергията, общата енергия на системата остава постоянна, въпреки че енергията може да се трансформира в друга форма. Две билярдни топки, които се сблъскват например, могат да си починат, като получената енергия ще стане звук и може би малко топлина в точката на сблъсък. Когато топките са в движение, те имат кинетична енергия. Независимо дали са в движение или неподвижно, те също имат потенциална енергия, защото са на маса над земята.
Енергията не може да бъде създадена, нито унищожена, но тя може да променя формите и също е свързана с масата. Теорията за еквивалентността на маса и енергия заявява, че обект в покой в референтна рамка има енергия на покой. Ако допълнителната енергия се подава към обекта, тя действително увеличава масата на този обект. Например, ако нагреете стоманен лагер (добавяйки топлинна енергия), вие много леко увеличавате неговата маса.
Енергийни единици
Единицата енергия на SI е джаул (J) или нютонметър (N * m). Джаулът е и единицата на работа на SI.