мини|Томас Јанг - прв го користел терминот енергија во модерното значење
Енергијата е фундаментална величина што секој физички систем го поседува. Таа овозможува да се предвиди колку работа системот може да заврши или колку топлина може да размени. Енергијата претставува способност на телото да врши работа. Енергијата ја покажува состојбата на телото. Енергијата се мери со иста единица (џул) како и работата. Единица-мерка на енергијата е Еден џул што се дефинира како работата што ја извршува сила од еден њутн на растојание од еден метар.
Енергија и енергенси Потрошувачката на енергија и енергенси е составен дел како на секојдневниот живот на поединецот, така и на индустријата и на сите останати сегменти на општеството. Побарувачката на енергија е во постојан пораст на светско, регионално и национално ниво. Ова се однесува како на електричната и топлинската енергија, така и на енергијата односно енергенсите употребени во транспортот. Сегашното светско производство на енергија се заснова врз употреба на фосилни горива (јаглен, нафта и природен гас) и јадрена енергија, поради што енергетскиот сектор се јавува како најголем загадувач на животната средина, почнувајќи од испуштањето на јаглерод диоксид како еден од причинителите за глобалното затоплување, па сè до радиоактивниот отпад кој се добива од атомските централи.
Покрај последиците по животната средина и здравјето на луѓето, добивањето на енергија од конвенционалните извори, како што се нафтата и природниот гас, има и економски последици поради постојаниот пораст на цените на овие суровини.
Видови енергија мини|Молња Постојат повеќе видови на енергија: потенцијална кинетичка хемиска јадрена топлинска механичка гравитациска електрична звучна сончева еластична енергија на ветрот и други.
Потенцијална енергија Потенцијална енергија (Ер) - за едно тело се вели дека има потенцијална енергија ако поради влијанието на својата положба или состојба е способно да врши работа. Потенцијалната енергија се мери со работата што телото може да ја изврши. пр: Автомобил што се наоѓа на врвот од некој рид или навиена пружина на часовникот се примери за тела што имаат потенцијална енергија. Пружината може да овозможи часовникот да работи извесен временски период, како што и автомобилот може да измине пат со спуштање надолу по ридот. пр: Ако тело со маса m се подигне на одредена висина h, тогаш тоа има потенцијална енергија Fh поради неговата положба во однос на подлогата, од каде што било подигнато.
Во овој израз силата F одговара на тежината на телото G. Извршената работа при неговото подигање на висина h телото ја добива како потенцијална енергија. Телото може да се ослободи од оваа енергија со негово повторно пуштање на земја. Според тоа, потенцијалната енергија на тело со тежина G на висина h може да се определи со равенката: Еp=Gh или Ep=mgh G=mg
Кинетичка енергија Кинетичка енергија (Ек) ја има тело што се движи и се дефинира како способност едно тело да врши работа како резултат на своето движење. пр:Автомобил што се движи по автопат кинетичка енергија на транслација, а тркало на машина има кинетичка енергија на ротација. За тело со маса m кое се движи по права линија со постојана брзина v кинетичката енергија е дадена со равенката: Еk=1/2*mv*v
Други видови енергија мини|десно|Топлинска енергија Еластична енергија - енергија со која што располага истегната пружина. Атомска енергија - во атомските електрани, атомската енергија се користи за добивање на електрична енергија. Гравитациска енергија - енергија што ја имаат телата коишто паѓаат на земјата. Топлинска енергија - знаеме дека без сончевата енергија не би постоел живот на земјата, тоа е топлинска енергија. Механичка енергија - кога се зборува за механички промени на телото, тогаш овој вид на енергија се нарекува механичка енергија.
Биологија Според биологијата, енергија е атрибут на сите биолошки системи, од биосферата до најмалите живи организми, во еден организам таа е одговорна за растот и развојот на биолошката клетка или органела на биолошкиот организам. Енергијата која што се користи во процес на дишење е складирана во супстанци како што се јаглехидратите (вклучувајки го и шеќерот), липидите и протеините складирани во клетките. Во човечки термини, човечкиот еквивалент (H-e) (Конверзија на човечка енергија) покажува дека за дадена количина на потрошувачка на енергија, релативната количина на енергија потребна за човечкиот метаболизам, користејќи како стандард просечно трошење на енергија на човекот од 12.500 kJ дневно и базална метаболичка стапка од 80 вати.
На пример, ако нашето тело функционира (во просек) на 80 вати, тогаш светилка која што работи на 100 вати функционира на 1.25 човечки еквиваленти (100 ÷ 80) или 1.25 H-e. За тешка задача од само неколку секунди, едно лице може да изгори илјадници вати, многу пати повеќе од 746 вати во една официјална коњска сила. За задачи кои што траат неколку минути, човек кој што редовно вежба, може да генерира и до 1000 вати. За активност која мора да се одржи во рок на еден час, потрошувањето паѓа на околу 300 вати; за активност што се одржува цел ден, 150 вати се приближно максимумот. Човечкиот еквивалент помага во разбирањето на енергетските текови во физичките и биолошките системи преку изразување на енергетските единици во човечки термини: обезбедува „чувство“ за користење на дадена количина на енергија.
Енергијата на зрачењето на сончевата светлина, растенијата ја земаат и како хемиска потенцијална енергија во фотосинтезата, кога јаглерод диоксидот и водата (две нискоенергетски соединенија) се претвораат во јаглени хидрати, липиди, протеини и кислород. Ослободувањето на енергијата складирана за време на фотосинтезата како топлина или светлина може да биде ненадејно активирано од искра во шумски пожар или може да биде побавно достапна за животинскиот или човечкиот метаболизам кога органските молекули се проголтани и катаболизмот се активира под дејство на ензимот.
Сите живи суштества се потпираат на надворешен извор на енергија за да можат да растат и репродуцираат - зрачна енергија од Сонцето во случај на зелени растенија и хемиска енергија (во некоја форма) во случај на животни. Дневните 1500-2000 калории (6-8 MJ) препорачани за возрасен човек се земаат како молекули на храна, главно јаглехидрати и масти, од кои гликозата (C6H12O6) и стеаринот (C57H110O6) се пригодни примери. Молекулите на храната се оксидираат до јаглерод диоксид и вода во митохондриите.
И дел од енергијата се користи да се претвори ADP до ATP.
ADP + HPO42− → ATP + H2O
Oстатокот од хемиската енергија на јаглехидратите или мастите се претвора во топлина: ATP се користи како еден вид „енергетска валута“, а дел од хемиската енергија што ја содржи се користи за друг метаболизам кога ATP реагира со OH групите и на крајот се дели на ADP и фосфати (во секоја фаза од метаболичкиот пат, дел од хемиската енергија се претвора во топлина). Само мал дел од оригиналната хемиска енергија се користи за работаОвие примери се само за илустрација, бидејќи не е енергијата достапна за работа која ги ограничува перформансите на спортистот, туку излезната моќност (во случај на спринтер) и силата (во случај на кревач на тегови).:
добивка во кинетичка енергија на спринтер за време на трка на 100 м: 4 kJ
добивка во гравитациона потенцијална енергија од 150 kg тежина подигната на 2 метри: 3 kJ
Дневен внес на храна за нормален возрасен: 6–8 MJ
Се чини дека живите организми се неверојатно неефикасни (во физичка смисла) во нивната употреба на енергијата што ја добиваат (хемиска или зрачна енергија); повеќето машини управуваат со поголема ефикасност. Кај растечките организми, енергијата што се претвора во топлина служи за многу витална цел, бидејќи му овозможува на ткивото на организмот да биде високо уредено во однос на молекулите од кои е изградено. Вториот закон на термодинамика вели дека енергијата (и материјата) има тенденција да стане порамномерно распоредена низ универзумот: да се концентрира енергијата (или материјата) на едно специфично место, потребно е да се шири поголема количина на енергија (како топлина) низ остатокот од универзумот („околината“).Кристалите се уште еден пример за високо уредени системи кои постојат во природата: и во овој случај, редот е поврзан со пренос на голема количина на топлина (позната како решетката енергија) во околината. Поедноставните организми можат да постигат повисока енергетска ефикасност од посложените, но сложените организми можат да заземаат еколошки ниши кои не се достапни за поедноставните организми. може да постигне повисока енергетска ефикасност од посложените, но сложените организми можат да заземаат еколошки еколошки ниши кои не се достапни за поедноставните организми. Конверзијата на дел од хемиската енергија во топлина на секој чекор во метаболичкиот пат е физичката причина зад пирамидата на биомаса забележана во екологијата. На пример, да се достигне само првиот чекор во синџирот на исхрана: од 124,7 Pg/a јаглерод што се фиксира со фотосинтеза, 64,3 Pg/a (52 проценти) се користат за метаболизмот на зелените растенија, поточно енергијата е повторно претворена во јаглерод диоксид и топлина.
Наука за Земјата Во геологијата, континенталниот нанос, планинските венци, вулканите и земјотресите се феномени кои можат да се објаснат во однос на енергетските трансформации во внатрешноста на Земјата"Енергетскиот буџет на Земјата t". Okfirst.ocs.ou.edu. Архивирано од оригиналот на 27-08-2008. Преземено 2010-12-12. додека метеоролошките феномени како ветер, дожд, град, снег, молња, торнада и урагани се сето тоа е резултат на енергетските трансформации во нашата атмосфера предизвикани од сончевата енергија.
Сончевата светлина е главниот придонесувач во енергетскиот буџет на Земјата, кој е одговорен за нејзината температура и климатска стабилност. Сончевата светлина може да се складира како гравитациона потенцијална енергија откако ќе ја погоди Земјата, како (на пример) кога водата испарува од океаните и се депонира на планините (каде што, откако ќе се ослободи кај хидроелектрична брана, може да се користи за придвижување на турбини или генератори до произведуваат електрична енергија). Сончевата светлина, исто така, ги поттикнува повеќето временски феномени, освен неколку исклучоци, како оние што се генерирани од вулкански настани на пример. Пример за временски настан со посредство на Сонцето е ураганот, кој се јавува кога големи нестабилни области на топол океан, загреани со месеци, одеднаш се откажат од дел од нивната топлинска енергија за да напојуваат неколку дена насилно движење на воздухот.
Во побавен процес, радиоактивното распаѓање на атомите во јадрото на Земјата ослободува топлина. Оваа топлинска енергија ја движи тектониката на плочите и може да подигне планини, преку орогенезата. Ова бавно подигање претставува еден вид складирање на гравитациска потенцијална енергија на топлинската енергија, која подоцна може да се трансформира во активна кинетичка енергија за време на лизгање на земјиштето, по предизвикувачки настан. Земјотресите исто така ослободуваат складирана еластична потенцијална енергија во карпите, складиште што е произведено на крајот од истите радиоактивни извори на топлина. Така, според сегашното разбирање, познатите настани како лизгање на земјиштето и земјотресите ослободуваат енергија што е складирана како потенцијална енергија во гравитационото поле на Земјата или еластично напрегање (механичка потенцијална енергија) во карпите. Пред ова, тие претставуваат ослободување на енергија што била складирана во тешки атоми по колапсот на долго уништените супернова ѕвезди (кои ги создале овие атоми).
Космологија