Free Press

Termer

• kemisk energiNettopotentiel energi, der frigøres eller absorberes under en kemisk reaktion.
• potentiel energiEnergi, som et objekt besidder på grund af sin position (i et gravitations- eller elektrisk felt) eller sin tilstand (som en udspændt eller sammenpresset fjeder, som en kemisk reaktant eller ved at have hvilemasse).
• kinetisk energiEnergi, som et objekt besidder på grund af sin bevægelse, svarende til halvdelen af legemets masse gange kvadratet på dets hastighed.

Energi er en egenskab ved objekter, som kan overføres til andre objekter eller omdannes til forskellige former, men som ikke kan skabes eller ødelægges. Organismer bruger energi til at overleve, vokse, reagere på stimuli, reproducere sig og til alle former for biologiske processer. Den potentielle energi, der er lagret i molekyler, kan omdannes til kemisk energi, som i sidste ende kan omdannes til kinetisk energi, hvilket gør det muligt for en organisme at bevæge sig. I sidste ende bliver det meste af den energi, som organismer bruger, omdannet til varme og spredes.

Kinetisk energi

Energi, der er forbundet med objekter i bevægelse, kaldes kinetisk energi. Når et fly f.eks. flyver, bevæger flyet sig meget hurtigt gennem luften – det udfører arbejde for at ændre sine omgivelser. Jetmotorerne omdanner potentiel energi i brændstoffet til kinetisk energi fra bevægelse. En nedrivningskugle kan forårsage store skader, selv når den bevæger sig langsomt. Men en stille murbrækkerkugle kan ikke udføre noget arbejde og har derfor ingen kinetisk energi. En kugle i fart, en person, der går, den hurtige bevægelse af molekyler i luften, der producerer varme, og elektromagnetisk stråling, som f.eks. sollys, har alle kinetisk energi.

Potentiel energi

Hvad nu, hvis den samme ubevægelige skrotkugle løftes to etager over en bil med en kran? Hvis den ophængt nedrivningskugle ikke er i bevægelse, er der så energi forbundet med den? Ja, den ødelæggede kugle har energi, fordi den har potentiale til at udføre arbejde. Denne form for energi kaldes potentiel energi, fordi det er muligt for dette objekt at udføre arbejde i en given tilstand.

Objekter overfører deres energi mellem potentielle og kinetiske tilstande. Da nedrivningskuglen hænger ubevægelig, har den \text{0%} kinetisk og \text{100%} potentiel energi. Når bolden slippes løs, øges dens kinetiske energi, efterhånden som bolden får fart på. Samtidig mister bolden potentiel energi, efterhånden som den nærmer sig jorden. Andre eksempler på potentiel energi er energien i vand, der holdes bag en dæmning, eller en person, der er ved at springe ud af et fly med faldskærm.

Kemisk energi

Potentiel energi er ikke kun forbundet med stoffets placering, men også med stoffets struktur. En fjeder på jorden har potentiel energi, hvis den komprimeres, ligesom et elastikbånd, der trækkes stramt, har potentiel energi. Det samme princip gælder for molekyler. På et kemisk plan har de bindinger, der holder molekylernes atomer sammen, potentiel energi. Denne type potentiel energi kaldes kemisk energi, og ligesom al potentiel energi kan den bruges til at udføre arbejde.

Den kemiske energi er f.eks. indeholdt i de benzinmolekyler, der bruges til at drive biler. Når benzinen antændes i motoren, brydes bindingerne i molekylerne, og den energi, der frigøres, bruges til at drive stemplerne. Den potentielle energi, der er lagret i kemiske bindinger, kan udnyttes til at udføre arbejde i biologiske processer. Forskellige metaboliske processer nedbryder organiske molekyler for at frigøre den energi, som en organisme skal bruge for at vokse og overleve.