Im Rahmen der Definition einer chemischen Reaktion haben wir gelernt, dass bei einer chemischen Reaktion auch eine Energieumwandlung auftritt. Dabei wird beispielsweise chemische Energie in thermische Energie (Wärme) umgewandelt. “Energien” kommen also in verschiedenen Arten vor, die man als Energiearten bezeichnet. Die bekanntesten Energiearten sind elektrische, mechanische, thermische und chemische Energie.
Grundsätzlich gilt (egal ob Energieart oder Energieform), dass jede Energie von einer Erscheinungsform in eine andere Form umwandelt werden kann. Gemäß den physikalischen Gesetzmäßigkeiten bleibt bei jeder Umwandlung die (Gesamt) Energie erhalten, d.h. die Energie kann nicht aus dem Nichts erzeugt werden.
Oft hört man aber auch das mechanische Energie eine Energieform ist. Im diesem Kapitel soll daher der Unterschied zwischen dem physikalischen Begriff und Verwendung des Energiebegriffs in der Umgangssprache verdeutlicht werden. Man spricht in der Fachsprache bei der mechanischen Energie von einer Energieart, diese Energieart tritt in unterschiedlichen Formen auf, beispielsweise Spannenergie oder Rotationsenergie. Energiearten bilden ähnlich wie die Schulfächer eine Gruppe / Ordnungssystem, in die die jeweiligen Erscheinungsformen dieser Energieart eingeordnet werden. Die im Schulunterricht verwendeten Energiearten sind:
Man unterscheidet bei einer Energie aber nicht nur deren Erscheinungsform (als Strom oder Wärme), sondern auch nach deren Ursprung (Quelle der Energie). Ja nach Quelle der Energie unterscheidet man zwischen primärer und sekundärer Energieträger. Als Primärenergieträger werden die Energieträger bezeichnet, die dem Menschen in der Natur zur Verfügung stehen (z.B. Holz). Die durch Umwandlung erzeugten Energieträger werden als sekundäre Energieträger bezeichnet (z.B. Briketts)
Es gibt zwei Arten von Energie: Kinetische Energie und Potentielle Energie
Kinetische Energie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Bewegung besitzt.
Potentielle Energie ist die Energie, die ein Objekt aufgrund seiner Position oder Zustand besitzt.
Ein rollender Kieselstein oder ein fahrendes Auto sind Beispiele für Kinetische Energie.
Ein auf die Spitze eines Berges stehender Felsbrocken oder ein Schwimmer auf dem höchsten Punkt einer Springplattform besitzen Potentielle Energie.
Die Mechanische Energie ist die Summe aus Kinetischer und Potentieller Energie.
Energieumwandlung ist der Prozess, bei dem eine Energieform in eine andere umgewandelt wird.
Ein Fußball, der in die Luft gekickt wird, ist ein Beispiel. Beim Aufsteigen werden die Kinetische Energie (Bewegungsenergie) allmählich in Potentielle Energie (Lageenergie) umgewandelt.
Die Chemische Energie ist eine Form der Potentiellen Energie, die in chemischen Verbindungen gespeichert ist und bei chemischen Reaktionen freigesetzt wird.
Die Elektrische Energie ist die Energie, die von elektrischen Ladungen aufgrund ihrer Bewegungen oder Positionen erzeugt wird.