Energy Symbol

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Modern circuitry symbolism offers symbols for specific ways in which electromagnetic energy can flow through circuits:.

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That is a most abstract idea, because it is a mathematical principle; it says that there is a numerical quantity which does not change when something happens.

It is not a description of a mechanism, or anything concrete; it is just a strange fact that we can calculate some number and when we finish watching nature go through her tricks and calculate the number again, it is the same.

Most kinds of energy with gravitational energy being a notable exception [15] are subject to strict local conservation laws as well.

In this case, energy can only be exchanged between adjacent regions of space, and all observers agree as to the volumetric density of energy in any given space.

There is also a global law of conservation of energy, stating that the total energy of the universe cannot change; this is a corollary of the local law, but not vice versa.

This law is a fundamental principle of physics. As shown rigorously by Noether's theorem , the conservation of energy is a mathematical consequence of translational symmetry of time, [16] a property of most phenomena below the cosmic scale that makes them independent of their locations on the time coordinate.

Put differently, yesterday, today, and tomorrow are physically indistinguishable. This is because energy is the quantity which is canonical conjugate to time.

This mathematical entanglement of energy and time also results in the uncertainty principle - it is impossible to define the exact amount of energy during any definite time interval.

The uncertainty principle should not be confused with energy conservation - rather it provides mathematical limits to which energy can in principle be defined and measured.

Each of the basic forces of nature is associated with a different type of potential energy, and all types of potential energy like all other types of energy appears as system mass , whenever present.

For example, a compressed spring will be slightly more massive than before it was compressed. Likewise, whenever energy is transferred between systems by any mechanism, an associated mass is transferred with it.

In quantum mechanics energy is expressed using the Hamiltonian operator. On any time scales, the uncertainty in the energy is by.

In particle physics , this inequality permits a qualitative understanding of virtual particles which carry momentum , exchange by which and with real particles, is responsible for the creation of all known fundamental forces more accurately known as fundamental interactions.

Virtual photons which are simply lowest quantum mechanical energy state of photons are also responsible for electrostatic interaction between electric charges which results in Coulomb law , for spontaneous radiative decay of exited atomic and nuclear states, for the Casimir force , for van der Waals bond forces and some other observable phenomena.

Energy transfer can be considered for the special case of systems which are closed to transfers of matter. The portion of the energy which is transferred by conservative forces over a distance is measured as the work the source system does on the receiving system.

The portion of the energy which does not do work during the transfer is called heat. Examples include the transmission of electromagnetic energy via photons, physical collisions which transfer kinetic energy , [note 5] and the conductive transfer of thermal energy.

Energy is strictly conserved and is also locally conserved wherever it can be defined. In thermodynamics, for closed systems, the process of energy transfer is described by the first law : [note 6].

This simplified equation is the one used to define the joule , for example. Beyond the constraints of closed systems, open systems can gain or lose energy in association with matter transfer both of these process are illustrated by fueling an auto, a system which gains in energy thereby, without addition of either work or heat.

Internal energy is the sum of all microscopic forms of energy of a system. It is the energy needed to create the system. It is related to the potential energy, e.

Thermodynamics is chiefly concerned with changes in internal energy and not its absolute value, which is impossible to determine with thermodynamics alone.

The first law of thermodynamics asserts that energy but not necessarily thermodynamic free energy is always conserved [18] and that heat flow is a form of energy transfer.

For homogeneous systems, with a well-defined temperature and pressure, a commonly used corollary of the first law is that, for a system subject only to pressure forces and heat transfer e.

This equation is highly specific, ignoring all chemical, electrical, nuclear, and gravitational forces, effects such as advection of any form of energy other than heat and pV-work.

The general formulation of the first law i. For these cases the change in internal energy of a closed system is expressed in a general form by.

The energy of a mechanical harmonic oscillator a mass on a spring is alternatively kinetic and potential energy. At two points in the oscillation cycle it is entirely kinetic, and at two points it is entirely potential.

Over the whole cycle, or over many cycles, net energy is thus equally split between kinetic and potential.

This is called equipartition principle ; total energy of a system with many degrees of freedom is equally split among all available degrees of freedom.

This principle is vitally important to understanding the behaviour of a quantity closely related to energy, called entropy.

Entropy is a measure of evenness of a distribution of energy between parts of a system. When an isolated system is given more degrees of freedom i.

This mathematical result is called the second law of thermodynamics. The second law of thermodynamics is valid only for systems which are near or in equilibrium state.

For non-equilibrium systems, the laws governing system's behavior are still debatable. One of the guiding principles for these systems is the principle of maximum entropy production.

From Wikipedia, the free encyclopedia. This article is about the scalar physical quantity.

For an overview of and topical guide to energy, see Outline of energy. For other uses, see Energy disambiguation. For other uses, see Energetic disambiguation.

Physical property transferred to objects to perform heating or work. The Sun is the source of energy for most of life on Earth.

It derives its energy mainly from nuclear fusion in its core, converting mass to energy as protons are combined to form helium.

This energy is transported to the sun's surface then released into space mainly in the form of radiant light energy. This section needs additional citations for verification.

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Main articles: History of energy and timeline of thermodynamics, statistical mechanics, and random processes. Main article: Units of energy.

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However, the maximum energy that can be "recycled" from such recovery processes is limited by the second law of thermodynamics.

Online Etymology Dictionary. Archived from the original on October 11, Retrieved May 1, The University of Chicago Press.

Jacaranda Physics 1 2 ed. Archived from the original on Retrieved Bibcode : JChEd.. Archived at the Wayback Machine " in Shiyomi, M.

Global Environmental Change in the Ocean and on Land. San Francisco: W. The Feynman Lectures on Physics; Volume 1. A: Addison Wesley.

Klotz, R. Thermal Physics. New York: W. Bibcode : PhRv Physics Reports. Bibcode : PhR The following exercise will give you some practice in this correct method of visualization, by visualizing the Chios symbols:.

Sit comfortably with your eyes closed, and seek a calmness, a quietness in your mind. Now imagine, in your mind, the Circle.

Now, do not merely think about, or pretend to see the Circle, but begin to feel its circular shape with your mind. Ask yourself, how does it feel to be that shape?

Feel that you are the Circle, and should other feelings or thoughts come up, simply drop them—allow them to become unimportant as you just return your focus of awareness to sensing only the circular shape of the Circle alone.

Seek to merge with the Circle, feel your entire being sensing, moving into and becoming one with the Circle. If you find yourself thinking about the Circle, stop thinking and just be it.

If you find yourself pretending to see the Circle, release the visual portion of your awareness of it—the portion of your awareness that "sees" it as if you were using your eyes—and just become it.

Do not think about or pretend to see the Circle. Be the Circle. Sense it effortlessly. Continue sensing yourself as the Circle for a moment, then end the exercise by stopping your sensing of the Circle and resting for a moment, with your eyes closed.

Repeat this exercise with the other two Chios symbols to gain a sense of them, also. The Trine is sensed in its outline shape, but the Star is sensed more as a solid filled in object, with its points.

Calling in the Energy Using Visualization of Symbols:. You are now ready to call in the energy using the Circle and the Trine.

In visualizing the energy begin to flow into you, and in visualizing these symbols in order to increase and refine its flow, be sure to remember that your visualizations must be done effortlessly, and with a release to the energy.

To call in the energy using visualization of these symbols, follow this procedure:. Stand by yourself for a moment, eyes closed, and visualize the energy beginning to flow into you.

Really see and feel it coming into you from all around, coursing through your body, through your shoulders and arms and down to your hands.

Feel it begin to collect in your hands. Visualize this energy flowing into you—not by thinking or pretending to see—but now by effortlessly sensing and becoming this energy flow, in your mind's eye.

Now, visualize, sense and become the Circle. Sense yourself as the Circle, and then feel the Circle as being composed of a white light, brought to a dazzling, flaring brightness of light, and held in the mind for about 10 seconds, and then dimmed.

Bring the Circle to brightness in this way for two additional times, for a total of three times, and then dimmed. Visualize, sense and become the Trine.

Sense yourself as the Trine, and then feel the Trine brought to a dazzling, flaring brightness, held in the mind for about 10 seconds, and then dimmed.

Bring the Trine to brightness in this way for two additional times, for a total of three times, then dimmed. Now visualize, sense and become the Circle again, brought to a final, single, quieting brightness, unlike a flare, a brightness that is held in your mind for about 10 seconds, and then swells and fills out into you, a warm light suffusing into your entire body.

You will sense the greater energy as a stimulating feeling in your body and hands. The harnessing of the energy provides a sensation in the body similar to what you experience when feeling strong emotions—you should feel a definite tingling and some degree of heat, in your hands, now that you've learned to call in greater amounts of the energy and raise its vibrational rate.

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The symbol for Potential Energy is PE. In visualizing the energy begin to flow into you, and in visualizing these symbols in order to increase and refine its flow, be sure to remember that your visualizations must be done effortlessly, and with a release to the energy.

To call in the energy using visualization of these symbols, follow this procedure:. Stand by yourself for a moment, eyes closed, and visualize the energy beginning to flow into you.

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Meditation Instructions. Self-Knowledge Intro. Aus dem Energieerhaltungssatz und unvermeidlichen Energieverlusten durch Reibung folgt, dass es unmöglich ist, eine mechanische Maschine zu bauen, die von sich aus beliebig lange läuft Perpetuum Mobile.

Der Betrag der kinetischen Energie ist also von dem Standpunkt abhängig, von dem aus man das System beschreibt. Häufig verwendet man ein Inertialsystem, das in Bezug auf den Erdboden ruht.

Ein ausgedehnter Körper kann neben einer Translationsbewegung auch eine Drehbewegung durchführen. Die kinetische Energie, die in der Drehbewegung steckt, nennt man Rotationsenergie.

Diese ist proportional zum Quadrat der Winkelgeschwindigkeit und zum Trägheitsmoment des Körpers. Potentielle Energie , auch Lageenergie genannt, kommt einem Körper durch seine Lage in einem Kraftfeld zu, sofern es sich um eine konservative Kraft handelt.

Dies könnte beispielsweise das Erdschwerefeld oder das Kraftfeld einer Feder sein. Die potentielle Energie nimmt in Kraftrichtung ab und entgegen der Kraftrichtung zu, senkrecht zur Kraftrichtung ist sie konstant.

Bewegt sich der Körper von einem Punkt, an dem er eine hohe potentielle Energie hat, zu einem Punkt, an dem diese geringer ist, leistet er genau so viel physikalische Arbeit , wie sich seine potentielle Energie vermindert hat.

Diese Aussage gilt unabhängig davon, auf welchem Weg der Körper vom einen zum anderen Punkt gelangt ist.

Beim freien Fall wird diese potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt, indem der Körper beschleunigt wird.

Da der Koordinatenursprung beliebig gewählt werden kann, ist die Lageenergie des Körpers niemals absolut gegeben und auch nicht messbar.

Messbar sind nur ihre Änderungen. Beim Pendel ist beispielsweise an den Umkehrpunkten die potentielle Energie maximal; die kinetische Energie ist hier null.

Wenn der Faden gerade senkrecht hängt, erreicht die Masse ihre maximale Geschwindigkeit und damit auch ihre maximale kinetische Energie; die potentielle Energie hat hier ein Minimum.

Ein Planet hat bei seinem sonnenfernsten Punkt zwar die höchste potentielle, aber auch die geringste kinetische Energie.

Bis zum sonnennächsten Punkt erhöht sich seine Bahngeschwindigkeit gerade so sehr, dass die Zunahme der kinetischen Energie die Abnahme der potentiellen Energie genau kompensiert.

Elastische Energie ist die potentielle Energie der aus ihrer Ruhelage verschobenen Atome oder Moleküle in einem elastisch deformierten Körper, beispielsweise einer mechanischen Feder.

Allgemein bezeichnet man die Energie, die bei der elastischen oder plastischen Verformung in dem Körper gespeichert oder freigesetzt wird, als Deformationsenergie.

Thermische Energie ist die Energie, die in der ungeordneten Bewegung der Atome oder Moleküle eines Stoffes gespeichert ist.

Die Umwandlung thermischer Energie in andere Energieformen wird durch die Thermodynamik beschrieben. Hier wird zwischen der im System enthaltenen Energie innere Energie , Enthalpie und der Wärme , der über die Systemgrenze transportierten thermischen Energie, unterschieden.

Dabei wird in manchem Quellen auch zwischen der thermischen inneren Energie , der chemischen inneren Energie und der Kernenergie als innerer Energie unterschieden, was aber den Rahmen der Thermodynamik verlässt.

Während alle Energieformen unter gewissen Bedingungen siehe Energieformen und Energieumwandlung vollständig in thermische Energie umgewandelt werden können erster Hauptsatz der Thermodynamik , gilt das in umgekehrter Richtung nicht.

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik beschreibt hier eine ganz wesentliche Einschränkung Bild 1.

In der technischen Thermodynamik werden die umwandelbaren Anteile einer Energieform auch als Exergie bezeichnet.

Dann lässt sich anhand von Exergie-Flussbildern einer Energie-Wandlungskette verfolgen, wo vermeidbare Verluste Reibung oder andere dissipative Vorgänge zu verzeichnen sind.

Im ersten Fall kann der exergetische Anteil über den Carnot-Wirkungsgrad aus der oberen Prozess-Temperatur und der Umgebungstemperatur bestimmt werden, andernfalls erhält man die Wärme und die Exergie aus dem Flächenintegral , das aus dem T-S-Diagramm in Bild 3 und aus dem T-s-Diagramm in Bild 4 erkennbar ist.

Die Formel lautet:. Die Beziehung kann auch direkt aus den Diagrammen abgelesen werden. Sie erscheint als Fläche unter der Kurve der isobaren Wärmezufuhr.

Bei der Abnahme der Exergie in einer Energie-Umwandlungskette spricht man auch von einer Energieentwertung. Bei der Übertragung der Wärme aus dem Rauchgas auf das Arbeitsmedium, das Wasser, das dabei verdampft und überhitzt wird, entsteht ein weiterer Exergieverlust.

Es würde dem zweiten Hauptsatz widersprechen, da die mittlere Temperatur der Wärmezufuhr in den Wasser-Dampf-Kreislauf niedriger ist.

Die realen Prozesse erreichen bei diesen Dampfparametern nur weitaus niedrigere Wirkungsgrade. Man erkennt daraus, dass ein wesentlicher Teil der Energieentwertung nicht im Kondensator oder im nachgeschalteten Kühlturm des Kraftwerkes erfolgt, wo die Abwärme abgeführt wird, sondern bei der Umwandlung der chemischen Energie des Brennstoffes in thermische Energie Verbrennung und bei der Wärmeübertragung vom Rauchgas auf den Wasserdampf.

Die Zahlenwerte für die Stromverteilung sind Anhaltswerte, sie können im Einzelfall geringfügig abweichen. Auch die Sonnenenergie , die durch Strahlung auf die Erde gelangt, erfährt auf dem Weg bis zur Erdoberfläche einen Exergieverlust.

Während die innere Energie der Sonne bei rund 15 Millionen K noch praktisch aus reiner Exergie besteht, strahlt die Sonne mit einer Oberflächentemperatur von rund K auf die Erdoberfläche, deren Temperatur mit ca.

Durch Konzentration der Sonnenstrahlen in einem Kollektor käme man also — auch im Hochgebirge, wo die Absorption durch die Erdatmosphäre kaum eine Rolle spielt — über die Temperatur der Sonnenoberfläche nicht hinaus.

Es ergäbe sich über den Carnot-Faktor ein Wirkungsgrad von ca. Dann würde allerdings keine Energie mehr übertragen. Das thermodynamische Limit liegt darunter bei einer Absorbertemperatur von K mit einem Wirkungsgrad von ca.

Zum Heizen wird meist Wärme mit nur einem geringen Exergieanteil benötigt. Überall dort, wo mechanische Energie oder Strom aus Wärme erzeugt wird und gleichzeitig Wärmebedarf existiert, ist die Nutzung der Abwärme zum Heizen sinnvoller als die getrennte Bereitstellung von Wärme.

In einem Heizkraftwerk wird, wenn es mit Dampf betrieben wird, Dampf aus der Turbine entnommen, dessen Temperatur gerade noch ausreichend hoch ist, um die Kondensationswärme über ein Fernwärmenetz zum Verbraucher zu leiten.

Auch die Wärmepumpe ist hier zu nennen. Sie wendet Arbeit auf, um Wärme Energie aus der Umgebung aufzunehmen und zusammen mit der Antriebsarbeit als Heizwärme bei entsprechend hoher Temperatur abzugeben.

Reale Wärmepumpen, die mit wechselweise verdampfenden und kondensierenden Kältemitteln bei unterschiedlichen Drücken betrieben werden, erreichen Arbeitszahlen von ca.

Als chemische Energie wird die Energieform bezeichnet, die in Form einer chemischen Verbindung in einem Energieträger gespeichert ist und bei chemischen Reaktionen freigesetzt werden kann.

Sie beschreibt also die Energie, die mit elektrischen Kräften in Atomen und Molekülen verbunden ist und kann unterteilt werden in einerseits kinetischer Energie der Elektronen in den Atomen und andererseits der elektrischen Energie der Wechselwirkung von Elektronen und Protonen.

Sie wird bei exothermen Reaktionen frei und muss für endotherme Reaktionen hinzugefügt werden. In einem elektrischen Feld kann, sofern kein zeitlich veränderliches Magnetfeld vorliegt, ein elektrisches Potential definiert werden.

Ein Ladungsträger besitzt dann eine potentielle elektrische elektrostatische Energie, die proportional zum Potential und zu seiner Ladungsmenge ist.

Da der Nullpunkt des Potentials frei festgelegt werden kann, ist auch die Energie nicht absolut definiert. Für zwei Punkte im Potentialfeld ist aber die Differenz der Energien unabhängig von der Wahl des Potentialnullpunktes.

Potentialdifferenzen entsprechen in der Elektrotechnik Spannungen ; als Nullpunkt der Potentialskala wird üblicherweise das Potential der Erde gewählt.

Für Anordnungen zweier elektrischer Leiter ist die elektrostatische Energie proportional zum Quadrat der Differenz der elektrischen Potentiale der beiden Leiter.

Das Doppelte der Proportionalitätskonstante nennt man elektrische Kapazität. Kondensatoren sind elektrotechnische Bauelemente, die hohe Kapazität besitzen und daher Energie speichern können.

Äquivalent zu der Sichtweise, dass die elektrostatische Energie von Ladungen getragen wird, ist die Interpretation, dass sich die Energie auf den leeren Raum zwischen den Ladungen verteilt.

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