L’ENERGIA

energia Capacità che un corpo o un sistema di corpi ha di compiere lavoro, sia come e. in atto, cioè che opera nel processo in cui si produce un lavoro ed è a esso commisurata, sia come e. potenziale, suscettibile di tradursi in atto attraverso opportune, varie trasformazioni. L’e. ha le dimensioni fisiche di un lavoro e si misura/”>misura nelle unità di quest’ultimo: nel SI in joule.

FISICA

1. Forme di energia

L’e. posseduta o liberata da un corpo (o da un sistema di corpi) può essere dovuta a varie cause: al movimento (e. cinetica), alla posizione (e. potenziale), a deformazioni (e. elastica), all’agitazione termica (e. termica), a reazioni chimiche (e. chimica) o nucleari (e. nucleare), a una corrente elettrica (e. elettrica) ecc. Essa può, con maggiore o minore spontaneità e difficoltà tecnica, trasformarsi da una forma nell’altra, tali trasformazioni ubbidendo sempre ai due principi della conservazione e della degradazione dell’energia. La teoria della relatività ha messo in luce uno stretto legame fra massa ed e., che si possono interpretare come aspetti diversi di una medesima realtà, essendo tra loro equivalenti.

E. atomicaPropriamente, e. di un atomo, quella cioè corrispondente allo stato di esso, fondamentale o eccitato che sia.

E. chimicaL’e. che una specie chimica è in grado di mettere in gioco quando si rompono i legami tra gli atomi che la costituiscono e anche l’e. effettivamente messa in gioco in una reazione chimica, dovuta essenzialmente alla formazione e alla rottura di legami chimici. Può essere assorbita o ceduta: nel primo caso deriva da quella presente nell’ambiente sotto altre forme, nel secondo si manifesta con effetti meccanici (esplosione), termici (riscaldamento), elettromagnetici (emissione di luce) ecc.

E. cineticaE. meccanica che un corpo materiale possiede per effetto del suo movimento. Se il corpo è assimilato a un punto materiale di massa m e v è la sua velocità, a misura dell’e. cinetica si assume la quantità T=mv²/2: essa misura il lavoro che devono compiere forze frenanti per fermarlo. Analogamente, per un sistema di punti materiali, di masse m₁, m₂, … m_i, …, m_n e velocità v₁, v₂, …, v_i, …, v_n, si assume T=Σm_iv_i²/2. Se si pensa, com’è sempre possibile, il moto decomposto nei moti del baricentro e relativo al baricentro, l’e. cinetica si presenta, a norma del teorema di König, come somma di due termini

E. elettricaSi designa con questa espressione sia l’e. elettrostatica, sia, comunemente, l’e. di una corrente elettrica. La prima è l’e. potenziale associata a un campo elettrostatico, e può essere intesa sia come e. intrinseca del campo, misurata/”>misurata dal lavoro che è stato speso per creare il campo e che si rende disponibile quando il campo venga distrutto, sia come e. potenziale di cariche immerse nel campo stesso, pari al lavoro (in senso lato, e cioè lavoro motore o resistente) che le forze del campo compiono quando le cariche sono portate all’esterno del campo. L’e. intrinseca del campo è distribuita con una densità che vale (nel SI) ED/2, essendo E e D i moduli dell’intensità del campo elettrico e del vettore spostamento elettrico, rispettivamente.

L’e. di cariche in un campo elettrostatico si calcola, invece, a partire dal potenziale del campo nei punti occupati dalle cariche stesse; così, se le cariche sono puntiformi, l’e. in questione è la somma dei prodotti delle cariche per i potenziali (se si hanno cariche distribuite, alla somma va sostituito un opportuno integrale). In un condensatore sulle cui armature sono affacciate cariche elettriche l’e. elettrostatica vale (nel SI) CV²/2 con Ccapacità del condensatore e V differenza di potenziale fra le armature.