3. Energieumwandlung (Energie und Arbeit)
Können wir Energie verbrauchen oder erzeugen?
Streng genommen: nein. Laut Energieerhaltungssatz, einem der grundlegenden physikalischen Gesetze, kann Energie nicht verloren gehen oder erzeugt werden. Sie kann nur von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden: z.B. ein Motor wandelt chemische Energie im Öl und Benzin in Bewegungsenergie um; ein Generator wandelt Bewegungsenergie in elektrische Energie um; ein Ofen wandelt chemische Energie in Wärmeenergie um.
Aber, wir verbrauchen doch Energie, wenn wir Radfahren oder Autofahren…
Was wir verbrauchen, ist nutzbare Energie. Das heißt, wenn wir beim Radfahren Energie verbrauchen, dann wandeln wir nutzbare biochemische Energie (Zucker) in Bewegungsenergie um (Muskelarbeit, Beschleunigen des Fahrrads und Aufrechterhalten der Bewegung trotz Reibungswiderstand). Die verwenden wir wiederum, um zu unserem Ziel zu gelangen. Letztendlich wird dabei die chemische Energie in Wärme umgewandelt, die nicht mehr nutzbar ist. Deshalb brauchen wir immer wieder neue nutzbare Energie.
Beim Tanken an der Tankstelle führen wir dem Auto viel nutzbare Energie zu. Wenn wir den Tank leer gefahren haben, dann befindet sich diese Energie nicht mehr im „System Auto“, sondern in Form von Wärme in der Umwelt. In Bezug auf offene Systeme, die Energie mit ihrer Umgebung austauschen, wie Autos, Gebäude oder Lebewesen gilt der Energieerhaltungssatz nicht. Deshalb macht es durchaus Sinn, den Energieverbrauch, d.h. den Verbrauch nutzbarer Energie zu optimieren.
- Kleine Übersicht zu Energieumwandlungen: http://www.energie.ch/energieumwandlung
- Kurze gut verständliche Einführung: Was ist Energie? https://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/energie/wasistenergie/
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