Energieformen
Energie kann gespeichert, transportiert und umgeladen werden. Konsequenterweise unterscheidet man in der Systemphysik zwischen gespeicherter Energie, zugeordnetem Energiestrom und Prozessleistung. Energie kann entweder im System selber (innere Energie), zusammen mit dem Impuls oder dem Drehimpuls (Bewegungsenergie bestehend aus kinetischer und Rotationsenergie) oder als potentielle Energie in einem Feld (elektromagnetischem Feld oder Gravitationsfeld) gespeichert werden.
Zugeordneter Energiestrom
Der zugeordnete Energiestrom beschreibt den Zusammenhang zwischen einem Mengenstrom, dem zugehörigen Potential und der Stärke des Energiestromes: IW = φ·IMenge
Menge | Mengenstrom | Potential | Einheiten |
Masse | Massenstromstärke | Gravitationspotential | W = kg/s·J/kg |
Volumen | Volumenstromstärke | Druck | W = m3/s·Pa |
elektrische Ladung | elektrische Stromstärke | elektrisches Potential | W = A·V |
Impuls | Kraft | Geschwindigkeit | W = N·m/s |
Drehimpuls | Drehmoment | Winkelgeschwindigkeit | W = Nm·1/s |
Entropie | Enttropiestromstärke | absolute Temperatur | W = W/K·K |
Stoffmenge | Stoffmengenstromstärke | chemisches Potential | W = mol/s·J/mol |
Prozessleistung
Fällt ein Mengenstrom über eine Potentialdifferenz, wird eine Prozessleistung frei gesetzt: Prozessleistung gleich Mengenstromstärke mal Potentialdifferenz.
Prozesskopplung
Die in einem Prozess freigesetzte Energie wird meist von einem zweiten aufgenommen. Wir reden dann von Prozesskopplung zwischen zwei Strömen. Energie kann also nicht umgewandelt, sondern nur von einem Strom auf den andern umgeladen werden.