Energiamuodoista

Energiamuodoista tarkoitetaan energian erilaisten ilmentymien kuvaamista sekä sitä, miten energia on tallennettuna ja miten sitä voidaan siirtää. Yleisiä energiamuotoja ovat mekaninen energia (kineettinen energia ja potentiaalienergia), lämpöenergia sekä kemiallinen, sähköinen, ydinenergia ja elektromagneettinen säteily.

Mekaaninen energia muodostuu kineettisestä energiasta eli liikkeen energiasta sekä potentiaalienergiasta, joka johtuu järjestelmän asemasta voiman alaisena. Lämpöenergia kuvaa järjestelmän mikroskooppista liikettä ja vuorovaikutuksia; sitä siirtyy lämpönä lämmönjohtumisen, konvektion ja säteilyn kautta. Kemiallinen energia sitoutuu kemiallisiin sidoksiin ja vapautuu reaktioissa, kuten polttoaineen palaessa tai biopolttoaineiden käytössä. Sähköenergia siirtää energiaa sähkövirran muodossa ja voi muuntua valoksi, liikkeeksi tai lämmöksi. Ydinenergia vapautuu ydinreaktioissa (fissio ja fuusio) ja sitä voidaan hyödyntää suurina määrinä. Elektromagneettinen säteily kattaa muun muassa näkyvän valon sekä infrapunan, ultravioletin säteilyn ja radiotaajuudet, ja se välittyy sekä aalloina että kvanttimekaanisesti energiayksikköinä.

Perusperiaate energian säilymisen lain mukaan energia ei synty tai häviä suljetussa systeemissä, vaan muuntuu muodosta toiseen. Käytännössä energiamuotojen muunnokset ovat arkipäivää: kemiallinen energia voi muuttua lämpöenergiaksi ja edelleen kineettiseksi energiaksi esimerkiksi moottorissa; sähköenergia voi valaista tiloja tai siirtää mekaanista työtä; säteilyenergia mahdollistaa näkö- ja tiedonsiirtotoiminnan.