Energie spiele

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Die Umwandlung von thermischer Energie in andere Energieformen setzt daher immer eine Temperaturdifferenz voraus. Elektromotoren wandeln sie beispielsweise in kinetische Energie um.

Die Arbeit wandelt Energie zwischen verschiedenen Energieformen um. Die kinetische Energie, die in der Drehbewegung steckt, nennt man Rotationsenergie.

Die potentielle Energie nimmt in Kraftrichtung ab und entgegen der Kraftrichtung zu, senkrecht zur Kraftrichtung ist sie konstant. Beim Pendel ist beispielsweise an den Umkehrpunkten die potentielle Energie maximal; die kinetische Energie ist hier null.

Die Umwandlung thermischer Energie in andere Energieformen wird durch die Thermodynamik beschrieben. In der technischen Thermodynamik werden die umwandelbaren Anteile einer Energieform auch als Exergie bezeichnet.

Die Beziehung kann auch direkt aus den Diagrammen abgelesen werden. Bei der Abnahme der Exergie in einer Energie-Umwandlungskette spricht man auch von einer Energieentwertung.

Die realen Prozesse erreichen bei diesen Dampfparametern nur weitaus niedrigere Wirkungsgrade. Das thermodynamische Limit liegt darunter bei einer Absorbertemperatur von K mit einem Wirkungsgrad von ca.

Da der Nullpunkt des Potentials frei festgelegt werden kann, ist auch die Energie nicht absolut definiert. Magnetische Energie ist in magnetischen Feldern wie im supraleitenden magnetischen Energiespeicher enthalten.

In einem idealen elektrischen Schwingkreis gespeicherte Energie wandelt sich fortlaufend zwischen der elektrischen Form und der magnetischen Form.

Zu jedem Zeitpunkt ist die Summe der Teilenergien gleich Energieerhaltung. Hierbei hat der reine magnetische respektive elektrische Anteil der Energie die doppelte Frequenz der elektrischen Schwingung.

So haben die Reaktionsprodukte der Kernspaltung und der Kernfusion messbar niedrigere Massen als die Ausgangsstoffe. In der Elementarteilchenphysik wird umgekehrt auch die Erzeugung von Teilchen und damit von Ruheenergie aus anderen Energieformen beobachtet.

In der klassischen Mechanik wird die Ruheenergie nicht mitgerechnet, da sie ohne Belang ist, solange sich Teilchen nicht in andere Teilchen umwandeln.

In der Quantenmechanik bestimmt der Hamiltonoperator , welche Energie an einem physikalischen System gemessen werden kann.

Die Quantelung der Energie tritt bei elektromagnetischen Wellen auf: Statt von Entropiezunahme kann man anschaulich auch von Energieentwertung sprechen.

Der Grenzfall einer Energieumwandlung ohne Entropiezunahme wird als reversibler Prozess bezeichnet. Als Beispiel einer nahezu reversiblen Energieumwandlung sei ein Satellit auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde genannt: Die Umwandlung kann hier ohne nennenswerte Verluste tausendfach im Jahr erfolgen.

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