에너지

물리학에서 말하는 에너지

에너지를 가진 물체는 다른 물체에 힘을 가해서 움직이게 할 수 있다. 이 같은 작용을 물리하에서는 일을 한다고 표현한다. 즉, 에너지란 물체가 일을 할 수 있는 능력을 뜻한다.
다양한 에너지

• 움직이는 물체는 운동 에너지를 가지고 있어서 다른 물체에 부딪치면 힘을 가해 일을 할 수 있다. 높은 곳에 있는 물체는 위치 에너지(퍼텐셜 에너지)를 가지고 있다. 그 물체를 아래로 떨어뜨리면 위치 에너지가 점점 운동 에너지로 전환되어 일을 할 수 있다.

열에너지, 화학 에너지, 전기 에너지, 자기 에너지 등 여러 종류의 에너지가 있는데, 모두 다른 물체를 운동시킬 수 있다는 공통점이 있다.

에너지 보존 법칙

일반적으로 에너지는 쓰고 나면 없어진다고 생각하지만, 사실은 늘지도 줄지도 않는다. 에너지의 종류가 바뀔 뿐, 에너지의 총량은 변하지 않는다. 이것을 ‘에너지 보존 법칙’ 또는 ‘열역학 제1법칙’이라고 한다.
위치에너지와 운동에너지

• 높은 곳에 있는 물체를 떨어뜨리면 높이가 점점 낮아지므로 위치 에너지가 차츰 감소한다. 반대로 낙하하는 속도가 점점 빨라지므로 운동 에너지는 점차 증가한다.

화학 에너지와 열에너지

• 연료를 태우면 연료가 가지고 있던 화학 에너지는 점차 줄어들지만, 그만큼 열에너지가 발생한다. 그 열을 사용해서 엔진을 가동하면 열에너지는 줄어들고, 그만큼 엔진의 운동 에너지가 증가한다.

에너지 중에는 사용하기 쉬운 에너지와 사용하기 어려운 에너지가 있다. 연료는 가만히 보관해 두었다가 태우고 싶을 때 태울 수 있으므로 연료에 든 화학 에너지는 사용하기 편리하다. 그러나 열이 발생한 물체를 가만히 두면 열에너지가 주변으로 달아나 물체가 점점 식는다. 따라서 열에너지는 사용하기 불편하다. 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서는 쓰기 편한 에너지를 잘 활용해야 한다. 에너지 절약이란 결국 사용하기 편리한 에너지를 소중히 쓰자는 뜻과 같다.