Was iist energie?

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4 Antworten

1. Energie ist einfach da und geht auch nicht verloren (Energierhaltungsgesetz);

2. Elektronen verwandeln sich nicht in Energie, sie sind Träger der Energie - im Fall der Elektrizität der elektrischen Ladung;

3. Die Elektronen wandern nicht so schnell, wie der Strom fließt, sie geben vielmehr ihre Energie an ihre Nachbarn weiter. Und im Widerstand wird diese elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt - der Widerstand wird warm. Dieser Effekt wird z.B. bei der Glühlampe oder beim Elektroheizkörper praktisch genutzt.


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Die Frage ist gar nicht so einfach zu beantworten, zumindest nicht richtig. Was Energie genau ist weiß man streng genommen nicht. Man weiß nur dass sie existiert und das sie weder erzeugt noch verloren gehen kann. Das ganze schimpf sich "Energieerhaltung". 

Energie ist überall vorhanden und hat verschiedene Formen. Wärmeenergie, Elektrische Energie, mechanische Energie usw.

Das einzige was man mit Energie machen ist sie von einem Ort zu einem anderen bewegen oder sie von einer Form in eine andere wandeln. 

Also man kann mechanische Energie zB. in elektrische Energie wandeln. Das  passiert zB. bei einem Windrad. Die Drehung des Windrades ist mechanische Energie und im Generator wird diese zu elektrischer umgewandelt. 

Energie kann nicht zu 100% von mechanisch ind elektrisch gewandelt werden also sagt man umgangssprachlich dass sie "verloren" geht. Man nennt das Wirkungsgrad. Wirklich verloren geht die Energie dabei natürlich nicht sondern ein Teil der mechanischen Energie wird zB. im Generator zu Wärmeenergie weil die Teile aneinander reiben. 

Das ist ganz wichtig! Energie geht nicht verloren, niemals! Sie kann auch nicht aus dem Nichts erzeugt werden! Wenn man zB. Sonnenergie in elektrische Energie umwandelt fehlt diese Energie in der Atmosphäre und dadurch wird die Erde kühler. Das heißt wenn wir die ganze Welt mit Solarzellen zupflastern würden, würden wir eine Kaltzeit verursachen! Man sagt die Erde kann bis zu ca. 5% der Strahlung auf Land verkraften zu verlieren ohne große Auswirkungen zu haben. 

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Also "pure" Energie ist irgendwas und wir wissen nicht was. Sie ist da, sie hat verschiedene Formen zwischen denen man sie verwandeln kann und sie lässt sich nicht aus dem Nichts erzeugen. Wenn du das verstehst hast du viel verstanden :)

Die Elektronen selbst speichern keine Energie. Die Energie steckt in der Ladungstrennung. Also du nimmst Elektronen auf der einen Seite des Kabels weg und die fehlen an der Stelle. Die Elektronen im Kabel rücken an die Stelle wo es fehlt und so fließt ein Strom durchs ganze Kabel. 

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Kommentar von Bujin
25.02.2016, 19:49

Ein Widerstand ist nichts anderes als ein schlecht leitender Stoff. Die Elektronen haben Mühe und Not durchzukommen und stoßen sozusagen gegen die Atome wodurch die Energie von Elektrischer in Wärmeenergie umgewandelt wird. (Wirklich anstoßen tun sie aber nicht) Ein Widerstand wird heiß! Das beste Beispiel dafür ist eine normale Herdplatte. Da ist einfach nur ein Widerstand drin der extreme Wärme aushalten kann und sogar glüht wenn Strom durchfließt! Bei nem Cerankochfeld kann man das sogar sehen. 

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Energie hängt mit Bewegung zusammen. Es gibt verschiedene Arten von Bewegung, je nachdem was sich Bewegt, welche Teilchen.

Wenn große Dinge sich bewegen, z.B ein Auto, spricht man von kinetischer Energie. Dabei ist E = 1/2 * m * v^2 (E=Energie, m=Masse vom Auto, v=Geschwindigkeit vom Auto)

Aber das Auto besteht aus kleinen Molekülen, die hin- und herschwingen, sich also auch bewegen. Das ist die Temperatur. Dies ist eine innere Energie, denn diese Bewegung ist ja im Auto innen drin versteckt. Umso wärmer ein Auto ist, umso schneller schwingen die Moleküle des Autos.

Beim Strom bewegen sich die Elektronen durch den Draht. Kann man sich so ähnlich vorstellen wie bei einem Fluß, in dem Wellen erzeugt werden in eine Richtung bei Gleichstrom, oder ein Hin- und Her bei Wechselstrom. Angetrieben wird das ganze von einem Elektrodynamo, irgendwo in einem Kraftwerk. Die Elektronenwellen im Stromkabel gehen dann von dort bis über die Steckdose in den Draht. 

Wenn jetzt die Elektronen so hin- und herflitzen in dem Draht, stoßen die winzigen Elektronen zwar fast immer an andere Elektronen an, und geben so die Stromenergie weiter. Ab und zu passiert es aber, das ein Elektron an ein Kupferatom oder so vom Stromleiter anstößt, und so schwingt das Kupferatom dann schneller. So wird aus der elektrischen Energie dann Wärmeenergie. Aus der Bewegung der Elektronen wird eine Bewegung der Moleküle. Die Elektronen schwingen weniger, dafür die Moleküle mehr.

Übrigens ist das so wie beim Schall in der Luft: die Luftteilchen bleiben etwa an Ort und Stelle, aber die Stöße gehen weiter. So ähnlich wie beim Domino oder Kugelstoßpendel oder Staffellauf. Ein Elektron im Kraftwerk stößt also an ein weiteres, das wieder an ein weiteres usw. bis hin zum Draht, und jeder macht nur ein winzigen Teil des Weges.

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Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physiksowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. IhreSI-Einheit ist Joule. Energie ist die Größe, die aufgrund der Zeitinvarianz der Naturgesetzeerhalten bleibt, das heißt, die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems kann weder vermehrt noch vermindert werden (Energieerhaltungssatz). Viele einführende Texte definieren Energie in anschaulicher, allerdings nicht allgemeingültiger Form als Fähigkeit, Arbeit zu verrichten.

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