Energiændringer

Energiændringer beskriver, hvordan energien i et system ændrer sig som følge af processer og interaktioner med omgivelserne. Energi kan ikke skabes eller ødelægges, kun omdannes fra en form til en anden.

Forskellige energiformer findes: kinetisk energi, potentiel energi, termisk energi, kemisk energi og elektrisk energi. Ved bevægelse eller højdeforskel kan potentiel energi omdannes til kinetisk energi. Varme, som er en form for termisk energi, kan tilføje energi til et system og ændre dets temperatur. Kemisk energi lagres i bindinger og kan frigøres ved kemiske reaktioner. Elektrisk energi kan lagres eller overføres mellem systemer.

Den første termodynamiske lov siger, at ændringen i et systems indre energi ΔU er summen af tilført varme Q og det arbejde W, der udføres på systemet: ΔU = Q + W. Hvis arbejde udføres af systemet, bliver W negativ i denne fortolkning. I alle tilfælde må energien ændres i overensstemmelse med energibevaringsprincippet: energi i et isoleret system forbliver konstant, selvom den ændrer form.

Eksempler: et pendul bevæger sig, hvor potentiel energi omdannes til kinetisk energi og tilbage; en varmepære omdanner elektrisk energi til termisk og lys energi; en kemisk reaktion omdanner kemisk energi til varme og produkter; faseændringer kræver eller frigiver latent varme (smeltning, fordampning, kondensation).

Energiændringer er centrale i fysik og kemi og har stor betydning for teknik og miljø, herunder motorer, kraftværker og energisystemer. Måling af energiudveksling sker gennem kalorimetri, arbejde og varmeoverførsel.