1. Technische Kommunikation

1.7. Energie, rationale Energienutzung

Energie ist die Arbeit, die man verrichten muss, um den Körper vom Ausgangszustand in den jeweiligen gewünschten Zustand zu bringen. Wird an einem Körper Arbeit verrichtet, so ändert sich sein Zustand in irgendeiner Weise (z. B. ein Stein wird hochgehoben und bekommt dadurch Höhe, das Auto bekommt Geschwindigkeit, die Feder wird verformt, ...). Der Körper hat nun Energie; Energie ist gespeicherte Arbeit.

Denn lässt man den Körper in seinen Ausgangszustand zurückkehren, so kann er dabei seinerseits Arbeit verrichten (z. B. bei der Rückkehr des hochgehobenen Steins auf den Boden kann dieser über eine Umlenkrolle einen anderen Stein hochheben; beim Aufprall des beschleunigten Autos auf ein anderes (Rückkehr in den Zustand „Geschwindigkeit null“) wird Verformungsarbeit verrichtet, die gedehnte Feder kann zum Beschleunigen eines Steins verwendet werden, ...).

Wichtige Formeln für die Energie:

 

Höhenenergie (potentielle Energie der Höhe): EH = mgh

 

Bewegungsenergie (kinetische Energie): Ekin = 0,5mv2

 

Bei reibungsfreien Vorgängen bleibt die Gesamtenergie gleich (Energieerhaltungssatz):

 

Ekin,vorher + Epot,vorher = Ekin,nachher +Epot,nachher

 

Die Energie kann dabei auf andere Körper übertragen werden oder sich in andere Formen umwandeln. Denken in Energiebilanzen: Abnahme eines Energiereservoirs bedeutet Zunahme eines anderen Energiereservoirs - Energieübertragung = Arbeit