Energie, Arbeit und Kapazität

Energie ist die Fähigkeit zur Arbeit. Nur durch die Arbeit können Veränderungen überall im Universum auftreten. Deshalb ist Energie die treibende Kraft der Natur. Jede menschliche Zivilisation basiert auf der Umwandlung verschiedener Energiearten in nützliche Arbeit.

Energie

Der Urmensch konnte am Leben bleiben, weil er Tiere töten konnte, die stärker und schneller waren als er. Mit Pfeil und Bogen konnte er seine eigene Muskelkraft - indem er den Bogen spannte - in die Energie der Pfeilbewegung zum Ziel umwandeln. Als er sich am Feuer erwärmte, setzte der Mensch unwissentlich die chemische Energie des Holzes in Form von Wärme frei.
Die technische Einsicht des Menschen wuchs schnell. Er baute die ersten Maschinen, in denen Energie von einer Form in die andere umgewandelt wurde. Nützliche Arbeit wurde dann von den Maschinen geleistet. Die ersten Dampflokomotiven, die Vorläufer der technologischen Revolution, wandelten Wärme in mechanische Energie um, um Passagiere und Güter über die Schienen zu befördern.
Energie ist ein griechisches Wort, das "Arbeit enthaltend" bedeutet. Es gibt zwei grundlegende Arten von Energie: potentielle und kinetische.
Ein Gewicht, das in der Luft hängt, eine angespannte Quelle oder ein Stück Kohle - alle drei enthalten Energie. Die Energie wird durch den Ort des Gewichts, die Spannung der Feder und die chemische Zusammensetzung der Kohle bestimmt. Diese Art von gespeicherter Energie wird als potentielle Energie oder statische Energie bezeichnet.
Es ist Energie, die freigesetzt werden muss, um Arbeiten auszuführen. Wenn das Gewicht fällt, wird die potentielle Energie in die Energie der Bewegung umgewandelt. Die Energie der Bewegung heißt kinetische Energie. Gleiches gilt für die Feder, die zurückspringt und Bewegung in die Umgebungsluft verursacht. Verbrannte Kohle erwärmt die Luftmoleküle und setzt sie in Bewegung. Auf diese Weise wird auch kinetische Energie erzeugt.
Um Energie zu speichern, muss kinetische Energie zunächst in potentielle Energie umgewandelt werden. Damit Energie funktioniert, muss potenzielle Energie zunächst in kinetische Energie umgewandelt werden.
Wenn ein Objekt gegen eine Kraft bewegt wird, wird Arbeit geleistet und Energie verbraucht. Der Jäger mit Pfeil und Bogen setzt Muskelkraft ein, um die Sehne zu spannen. In diesem Moment wird die Energie in der gespannten Schnur und dem gebogenen Holz des Bogens gespeichert. Wenn er die Sehne loslässt, wandelt sich die potentielle Energie sofort in kinetische Energie um, die Arbeit leistet: Der Pfeil fliegt durch den Himmel.
Ein Mann, der einen Koffer über eine Treppe trägt, muss eine Menge Arbeit verrichten, die von der Höhe der Treppe und dem Gewicht des Koffers abhängt. Wenn er nur hochgeht, verbraucht er relativ wenig Strom. Wenn er schnell läuft, erledigt er die gleiche Menge an Arbeit, aber in kürzerer Zeit. Er verbraucht also insgesamt die gleiche Menge, aber viel mehr Leistung pro Zeiteinheit.

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