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Energieerhaltung

Definition: das Prinzip, dass Energie nicht verschwinden oder aus dem Nichts entstehen kann

Englisch: energy conservation

Kategorien: Grundbegriffe, physikalische Grundlagen

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 02.12.2012; letzte Änderung: 09.11.2017

Eine der grundlegendsten Erkenntnisse der Physik ist der Energieerhaltungssatz. Er besagt, dass Energie nicht verschwinden oder aus dem Nichts entstehen kann; es kann lediglich Energie von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Dies führt dazu, dass die Gesamtmenge von Energie in einem geschlossenen System (welches definitionsgemäß keine Energie mit der Umgebung austauscht) erhalten bleibt, d. h. sich nie ändern kann. Die Gesamtenergie ist dort also eine Erhaltungsgröße. Bei einem offenen System dagegen entspricht die Zunahme der Gesamtenergie der Differenz der von außen zuströmenden und der nach außen abfließenden Energie.

Energieverluste kann es demnach nur in dem Sinne geben, dass Energie entweder einem offenen System entweicht, oder dass sie zum Teil unerwünscht in eine andere, nicht nutzbare Energieform umgewandelt wird.

In der Thermodynamik gilt der Energieerhaltungssatz als der erste Hauptsatz. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik bringt zusätzliche Einschränkungen: Auch solche Prozesse, die zwar die Gesamtmenge an Energie erhalten, aber zu einer insgesamt sinkenden Entropie führen würden, sind physikalisch nicht möglich.

Anwendungen des Energieerhaltungssatzes

Das Prinzip der Energieerhaltung ist oft sehr nützlich für das Verständnis physikalischer Prozesse und für entsprechende Berechnungen. Einige Beispiele:

Der Energieerhaltungssatz schließt auch die Möglichkeit eines Perpetuum Mobile erster Art aus.

Siehe auch: Energie, Hauptsätze der Thermodynamik, Energieverbrauch, Energieverlust, Perpetuum Mobile
sowie andere Artikel in den Kategorien Grundbegriffe, physikalische Grundlagen

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