Energieformen, -quellen und -erhaltung

Energie: Definition

Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, Veränderungen vorzunehmen und Arbeit zu verrichten.

Energieformen

• Mechanische Energie

  Mechanische Energie ist die Energie, die Körper aufgrund ihrer kinetischen Energie (Bewegungsenergie) und ihrer potentiellen Energie besitzen. Ein Beispiel hierfür ist die gespeicherte Energie in einer aufgezogenen Uhr.

• Kernenergie

  Kernenergie ist die in den Kernen von Atomen gespeicherte Energie.

• Thermische Energie (Wärmeenergie)

  Thermische Energie entsteht durch die Schwingungen der Teilchen, aus denen die Materie besteht. Die Temperatur ist ein Maß für die thermische Energie eines Körpers.

• Chemische Energie

  Chemische Energie ist die Energie, die in Stoffen aufgrund der Anordnung oder Struktur ihrer Moleküle gespeichert ist.

• Elektrische Energie

  Elektrische Energie steht im Zusammenhang mit elektrischem Strom. Alle Maschinen, Apparate oder Geräte, die an das Stromnetz angeschlossen sind, nutzen diese Energieform.

• Andere Energieformen

  Es gibt weitere Energieformen, wie z. B. Schallenergie und elektromagnetische Energie.

Energieerhaltungssatz

Der Energieerhaltungssatz besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt werden kann.

Leistung

Die Leistung einer Maschine ist die Arbeit, die sie pro Zeiteinheit verrichten kann. Sie wird wie folgt ausgedrückt:

P = W / t

Wobei:

• P = Leistung
• W = Arbeit
• t = Zeit

Energiequellen

Energiequellen sind natürliche Ressourcen, aus denen verschiedene Energieformen gewonnen werden können, die für die Nutzung umgewandelt werden.

Erneuerbare Energien

• Wasserkraft

  Wasserkraft nutzt die mechanische Energie von Wasserläufen und Stauseen.

• Sonnenenergie

  Sonnenenergie nutzt die thermonukleare Strahlung der Sonne.

• Windenergie

  Windenergie nutzt die Bewegungsenergie des Windes.

• Meeresenergie

  Meeresenergie nutzt verschiedene Energieformen des Meeres.

• Geothermie

  Geothermie nutzt die innere Wärme der Erdkruste.

• Biomasse

  Biomasse wird aus pflanzlichen Abfällen, Forstabfällen, Energiepflanzen (z. B. Sonnenblumen und Rüben) und organischen Resten (z. B. Abwasser) gewonnen.

• Siedlungsabfälle

  Energie aus Siedlungsabfällen wird aus den in Städten anfallenden Abfällen gewonnen.

Vor- und Nachteile erneuerbarer Energien

Vorteile: Erneuerbare Energien sind unbegrenzt verfügbar, und ihre Gewinnung ist kostengünstiger und umweltfreundlicher.

Nachteile: Die Energie ist nur in bestimmten Gebieten konzentriert und ihre Verfügbarkeit ist variabel und unregelmäßig.

Nicht-erneuerbare Energien und Umwelt

• Zunahme der Treibhausgase

  Die Verbrennung fossiler Brennstoffe setzt Kohlendioxid frei, das sich in der Atmosphäre anreichert und zu einer Erhöhung der globalen Temperatur führt.

• Saurer Regen

  Die Verbrennung von Kohle und Öl erzeugt Kohlenoxide bzw. Schwefel- und Stickoxide, die sauren Regen verursachen.

• Ölteppiche

  Ölteppiche entstehen durch unkontrolliertes Austreten von Öl ins Meer.

• Radioaktive Abfälle

  Radioaktive Abfälle müssen unter strengsten Sicherheitsvorkehrungen gelagert werden.

• Unfallgefahr

  In kerntechnischen Anlagen besteht Unfallgefahr.

• Wassererwärmung

  Die Kühlkreisläufe von Wärmekraftwerken führen zu einem Anstieg der Temperatur von Flüssen und Meeren.

• Luftverschmutzung

  Luftverschmutzung wird durch den Straßenverkehr und industrielle Aktivitäten verursacht.