Energie Rechner

Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten oder Veränderungen zu bewirken. Sie existiert in vielen Formen: kinetisch (Bewegung), potentiell (Lage), thermisch (Wärme), chemisch, elektrisch und nuklear. Energie wird im SI-System in Joule (J) gemessen. Ein fundamentales Prinzip ist, dass Energie weder erschaffen noch zerstört werden kann—nur von einer Form in eine andere umgewandelt (Energieerhaltung).

Kinetische Energie wird mit Ekin = ½mv² berechnet, wobei m die Masse in Kilogramm und v die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde ist. Das Ergebnis ist in Joule. Beispiel: Ein 2 kg Ball mit 10 m/s hat Ekin = ½ × 2 × 10² = 100 Joule. Kinetische Energie steigt quadratisch mit der Geschwindigkeit—Verdopplung der Geschwindigkeit vervierfacht die Energie.

Gravitationspotentielle Energie wird mit Epot = mgh berechnet, wobei m die Masse in kg, g die Erdbeschleunigung (9,81 m/s²) und h die Höhe in Metern ist. Beispiel: Ein 5 kg Objekt auf 10 m Höhe hat Epot = 5 × 9,81 × 10 = 490,5 Joule. Diese Energie wird in kinetische Energie umgewandelt, wenn das Objekt fällt.

Arbeit (W) ist Energieübertragung, wenn eine Kraft ein Objekt bewegt: W = F × s × cos(θ), wobei F die Kraft in Newton, s die Strecke in Metern und θ der Winkel zwischen Kraft und Bewegung ist. Arbeit und Energie haben die gleiche Einheit (Joule). Wenn du 100 J Arbeit an einem Objekt verrichtest, überträgst du 100 J Energie darauf.

Häufige Energieumrechnungen: 1 Kilojoule (kJ) = 1.000 Joule. 1 Kalorie (cal) = 4,184 Joule. 1 Kilokalorie (kcal) = 4.184 Joule. 1 Kilowattstunde (kWh) = 3.600.000 Joule. 1 Elektronenvolt (eV) = 1,602 × 10⁻¹⁹ Joule. Für Stromrechnungen ist kWh Standard—1 kWh kann eine 100W-Glühbirne 10 Stunden lang betreiben.