Womit wird Energie gemessen?
Joule
Energie
Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist das ''Joule''. Die praktische Bedeutung der Energie liegt oft darin, dass ein physikalisches System in dem Maß Wärme abgeben, Arbeit leisten oder Strahlung aussenden kann, in dem seine Energie sich verringert. In einem gegenüber der Umgebung abgeschlossenen System ändert sich die Gesamtenergie nicht (Energieerhaltungssatz). Die Bedeutung der Energie in der theoretischen Physik liegt unter anderem darin, dass der Energieerhaltungssatz, ursprünglich eine Erfahrungstatsache, schon daraus gefolgert werden kann, dass die grundlegenden physikalischen Naturgesetze zeitlich unveränderlich sind.
Energie gibt es in verschiedenen ''Energieformen'', die ineinander umgewandelt werden können. Beispiele von Energieformen sind potentielle, kinetische, elektrische, chemische und Wärmeenergie (thermische Energie). Beispiele für solche Umwandlungen von Energie sind, dass ein Mensch ein Paket hochhebt oder ein Fahrrad beschleunigt, dass eine Batterie geladen wird, ein Lebewesen Stoffwechsel betreibt oder eine Heizung Wärme abgibt.
Die Energie eines Systems ist von seinem Zustand abhängig, d. h. von den Parametern des Systems und den momentanen Werten seiner Variablen. Die Form dieser Abhängigkeit bestimmt nach den hamiltonschen Bewegungsgleichungen, der Schrödingergleichung oder der Dirac-Gleichung in allen Einzelheiten die zeitliche Entwicklung des Systems.
Gemäß der Relativitätstheorie sind Ruheenergie und Masse durch die Äquivalenz von Masse und Energie () verknüpft.
Energie
Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist das ''Joule''. Die praktische Bedeutung der Energie liegt oft darin, dass ein physikalisches System in dem Maß Wärme abgeben, Arbeit leisten oder Strahlung aussenden kann, in dem seine Energie sich verringert. In einem gegenüber der Umgebung abgeschlossenen System ändert sich die Gesamtenergie nicht (Energieerhaltungssatz). Die Bedeutung der Energie in der theoretischen Physik liegt unter anderem darin, dass der Energieerhaltungssatz, ursprünglich eine Erfahrungstatsache, schon daraus gefolgert werden kann, dass die grundlegenden physikalischen Naturgesetze zeitlich unveränderlich sind.
Energie gibt es in verschiedenen ''Energieformen'', die ineinander umgewandelt werden können. Beispiele von Energieformen sind potentielle, kinetische, elektrische, chemische und Wärmeenergie (thermische Energie). Beispiele für solche Umwandlungen von Energie sind, dass ein Mensch ein Paket hochhebt oder ein Fahrrad beschleunigt, dass eine Batterie geladen wird, ein Lebewesen Stoffwechsel betreibt oder eine Heizung Wärme abgibt.
Die Energie eines Systems ist von seinem Zustand abhängig, d. h. von den Parametern des Systems und den momentanen Werten seiner Variablen. Die Form dieser Abhängigkeit bestimmt nach den hamiltonschen Bewegungsgleichungen, der Schrödingergleichung oder der Dirac-Gleichung in allen Einzelheiten die zeitliche Entwicklung des Systems.
Gemäß der Relativitätstheorie sind Ruheenergie und Masse durch die Äquivalenz von Masse und Energie () verknüpft.
Stromerzeugung
Stromerzeugung in Deutschland seit 1900 in Terawattstunden
Als Stromerzeugung (auch Stromproduktion oder elektrische Energieerzeugung) ist die großtechnische Gewinnung elektrischer Energie mit Hilfe von Kraftwerken gemeint. Die so bereitgestellte elektrische Energie wird über Stromnetze zu den Verbrauchern transportiert.
Bei der Stromerzeugung wird im physikalischen Sinn keine Energie erzeugt, sondern sie beruht auf einer Umwandlung einer anderen Energieform in elektrische Energie. Auch ist (elektrischer) Strom, der als physikalische Größe in Ampere gemessen wird, eine umgangssprachliche Bezeichnung für elektrische Energie (Spannung * Strom * Zeit). Tests_der_relativistischen_Energie-Impuls-Beziehung Energiebilanz__Ökologie_
Stromerzeugung
Stromerzeugung in Deutschland seit 1900 in Terawattstunden
Als Stromerzeugung (auch Stromproduktion oder elektrische Energieerzeugung) ist die großtechnische Gewinnung elektrischer Energie mit Hilfe von Kraftwerken gemeint. Die so bereitgestellte elektrische Energie wird über Stromnetze zu den Verbrauchern transportiert.
Bei der Stromerzeugung wird im physikalischen Sinn keine Energie erzeugt, sondern sie beruht auf einer Umwandlung einer anderen Energieform in elektrische Energie. Auch ist (elektrischer) Strom, der als physikalische Größe in Ampere gemessen wird, eine umgangssprachliche Bezeichnung für elektrische Energie (Spannung * Strom * Zeit). Tests_der_relativistischen_Energie-Impuls-Beziehung

=== Energie und Kalorimetrie ===
Das Eindringen hinreichend schneller Teilchen in einen Teilchendetektor geht einher mit Elektron-Positron-Annihilation, Compton-Streuung, Tscherenkow-Strahlung usw., sodass eine Kaskade von Effekten zur Bildung neuer Teilchen (Photonen, Elektronen, Neutrinos etc.) führt. Die Energie dieses Teilchenschauers entspricht der relativistischen kinetischen Energie und der Ruheenergie der eindringenden Teilchen. Anhand der Wechselwirkungen mit dem Detektor kann diese Energie beispielsweise von speziell konstruierten Kalorimetern gemessen werden, wobei diese Messung elektrisch, optisch, thermisch oder akustisch erfolgen kann.
Kalorimetrische Messungen der relativistischen Energie auf thermischer Basis wurden wie oben geschildert bereits von Bertozzi durchgeführt. Es folgten weitere Messungen durch SLAC, bei denen 1982 die Wärme von auf 20 GeV beschleunigten Elektronen gemessen wurde; als Kalorimeter diente ein wassergekühlter Absorber (beam dump) aus Aluminium. Es wurde Übereinstimmung mit der relativistischen Energie-Impuls-Beziehung gefunden, allerdings nur auf 30 % genau.
Die Experimentatoren verwiesen jedoch darauf, dass bereits 1969 kalorimetrische Messungen mit 10-GeV-Elektronen durchgeführt wurden. Als Strahlabsorber wurde dabei Kupfer verwendet, und die Theorie wurde mit einer weit größeren Genauigkeit von 1 % bestätigt.
In modernen Kalorimetern (die nach Art der Wechselwirkung entweder als elektromagnetisch oder hadronisch bezeichnet werden) wird die Energie der Teilchenschauer häufig bestimmt durch Messung der von ihnen verursachten Ionisation. Es kommt auch zu Anregungen (Szintillation) im Detektor, die zur Emission von Licht führen, das durch Szintillationszähler gemessen wird. Ebenso kann die Tscherenkow-Strahlung ausgewertet werden. Bei diesen Methoden ergibt sich, dass die gemessene Energie proportional zur ursprünglichen Teilchenenergie ist. Energiebilanz__Ökologie_

== Energiebilanz und Energiefluss ==
Energiebilanzen können für einen einzelnen Organismus oder eine Population gemessen werden. Während bei grünen Pflanzen die für Stoffwechsel und Wachstum benötigte Energie in Form von Strahlungsenergie aufgenommen wird, wird sie bei Tieren als organisch gebundene Energie im Rahmen der Nahrungsaufnahme gewonnen. Die Energieabgabe erfolgt in beiden Fällen über Wachstum, Nachkommenproduktion, sekretorische Funktionen und weitere Energie benötigende Prozesse.
Die Weitergabe der in den Organismen gespeicherten Energie im Ökosystem entlang einer Nahrungskette oder innerhalb eines Nahrungsnetzes wird als Energiefluss bezeichnet.