Enerģētika tiek definēta kā fiziskas sistēmas spēja darboties darbs. Tomēr ir svarīgi paturēt prātā, ka tikai enerģijas esamības dēļ tas nenozīmē, ka tas noteikti ir pieejams darba veikšanai.
Enerģijas formas
Enerģija pastāv vairākās formās piemēram, karstums, kinētiskā vai mehāniskā enerģija, gaisma, potenciālā enerģija, un elektriskā enerģija.
- Karstums - Siltuma vai siltuma enerģija ir enerģija, kas rodas no atomu vai molekulu kustības. To var uzskatīt par enerģiju, kas saistīta ar temperatūru.
- Kinētiskā enerģija - Kinētiskā enerģija ir kustības enerģija. Šūpojošam svārstam ir kinētiskā enerģija.
- Potenciālā enerģija - Šī ir enerģija objekta stāvokļa dēļ. Piemēram, bumbiņai, kas sēž uz galda, ir potenciāla enerģija attiecībā pret grīdu, jo gravitācija to ietekmē.
- Mehāniskā enerģija - Mehāniskā enerģija ir ķermeņa kinētiskās un potenciālās enerģijas summa.
- Gaismas - Fotoni ir enerģijas forma.
- Elektriskā enerģija - Šī ir enerģija, kas rodas no lādētu daļiņu, piemēram, protonu, elektronu vai jonu, kustības.
- Magnētiskā enerģija - Šī enerģijas forma rodas magnētiskā lauka ietekmē.
- Ķīmiskā enerģija - Ķīmiskā enerģija tiek atbrīvota vai absorbēta ķīmisku reakciju rezultātā. To iegūst, sadalot vai veidojot ķīmiskās saites starp atomiem un molekulām.
- Atomenerģija - Šī ir enerģija, kas rodas no mijiedarbības ar atoma protoniem un neitroniem. Parasti tas attiecas uz spēcīgu spēku. Piemēri ir enerģija, kas izdalās skaldoties un saplūjot.
Citas enerģijas formas var ietvert ģeotermisko enerģiju un enerģijas klasifikāciju kā atjaunojamu vai neatjaunojamu.
Var būt, ka enerģijas formas pārklājas, un objektam vienmēr ir vairāk nekā viens tips vienlaikus. Piemēram, šūpojošam svārstam ir gan kinētiskā, gan potenciālā enerģija, siltumenerģija, un (atkarībā no tā sastāva) tam var būt elektriskā un magnētiskā enerģija.
Enerģijas saglabāšanas likums
Saskaņā ar enerģijas taupīšanas likums, sistēmas kopējā enerģija paliek nemainīga, lai gan enerģija var pārveidoties citā formā. Piemēram, var sastrīdēties divas biljarda bumbiņas, kuru rezultātā iegūtā enerģija sadursmes vietā kļūst skaņa un, iespējams, nedaudz karstas. Kad bumbiņas ir kustībā, tām ir kinētiskā enerģija. Neatkarīgi no tā, vai tie ir kustībā vai nekustīgi, viņiem ir arī potenciālā enerģija, jo tie atrodas uz galda virs zemes.
Enerģiju nevar ne radīt, ne iznīcināt, bet tā var mainīt veidus un ir saistīta arī ar masu. Masu enerģijas ekvivalences teorija nosaka, ka objektam, kas atrodas atskaites ietvarā, ir atpūtas enerģija. Ja objektam tiek piegādāta papildu enerģija, tas faktiski palielina objekta masu. Piemēram, ja jūs sildāt tērauda gultni (pievienojot siltumenerģiju), jūs ļoti nedaudz palielinat tā masu.
Enerģijas vienības
SI enerģijas vienība ir džoule (J) vai ūtona metrs (N * m). Džouls ir arī SI darba vienība.