Energie ist eine fundamentale physikalische Größe, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist das Joule. Die praktische Bedeutung der Energie liegt oft darin, dass ein physikalisches System in dem Mass Wärme abgeben, Arbeit leisten oder Strahlung aussenden kann, in dem seine Energie sich verringert. In einem gegenüber der Umgebung abgeschlossenen System ändert sich die Gesamtenergie nicht (Energieerhaltungssatz). Die Bedeutung der Energie in der theoretischen Physik liegt unter anderem darin, dass der Energieerhaltungssatz, ursprünglich eine Erfahrungstatsache, schon daraus gefolgert werden kann, dass die grundlegenden physikalischen Naturgesetze zeitlich unveränderlich sind.
Energie gibt es in verschiedenen Energieformen, die ineinander umgewandelt werden können. Beispiele von Energieformen sind potentielle, kinetische, elektrische, chemische und thermische (Wärme) Energie. Beispiele für solche Umwandlungen von Energie sind, dass ein Mensch ein Paket hochhebt oder ein Fahrrad beschleunigt, dass eine Batterie geladen wird, ein Lebewesen Stoffwechsel betreibt oder eine Heizung Wärme abgibt.
Die Energie eines Systems ist von seinem Zustand abhängig, d.h. von den Parametern des Systems und den momentanen Werten seiner Variablen. Die Form dieser Abhängigkeit bestimmt nach den hamiltonschen Bewegungsgleichungen, der Schrödingergleichung oder der Dirac-Gleichung in allen Einzelheiten die zeitliche Entwicklung des Systems.
- Formelzeichen: e
- Einheit: J (Joule)
- Umrechnung: 1J = 1Ws oder 1kWh = 3.6MJ
- Definition: J = kg·m2·s−2
Die Definition sagt aus, dass Energie dasjenige ist, was benötigt wird, um Masse durch Raum und Zeit zu bewegen.