L'energia è definita come la capacità di un corpo o di
un sistema di compiere
lavoro. Dal punto di vista strettamente termodinamico
l'energia è definita come tutto ciò che può essere trasformato in
calore a bassa temperatura.
Il concetto di energia nasce, nella
meccanica classica, dall'osservazione sperimentale che la
capacità di un sistema fisico di sviluppare una
forza decade quando il sistema stesso stabilisce una
interazione con uno o più sistemi mediante la stessa forza. In
questo senso l'energia può essere definita come una
grandezza fisica posseduta dal sistema che viene consumata per
generare una forza. Dal momento che l'energia posseduta da un
sistema può essere utilizzata dal sistema stesso per produrre più
tipi di forze, si definisce una seconda grandezza, il
lavoro appunto, che definisce il consumo di energia in
relazione al processo fisico mediante il quale la forza è stata
generata.
La parola energia deriva dal tardo latino energīa,
a sua volta dal greco energheia, parola usata da
Aristotele nel senso di azione efficace, composta da en,
particella intensiva, ed ergon, capacità di agire. Fu
durante il
Rinascimento che, ispirandosi alla poesia aristotelica, il
termine fu associato all'idea di forza espressiva. Ma fu solo nel
1619 che
Keplero usò il termine nell'accezione moderna di energia.
L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale per l'energia e
il lavoro è il joule, chiamata così in onore del fisico inglese James
Prescott Joule e dei suoi esperimenti sull'equivalente meccanico del
calore. 1 joule esprime la quantità di energia usata (ossia il lavoro
effettuato) per esercitare la forza di un newton per la distanza di un
metro. 1 joule equivale quindi a 1 newton·metro, e in termini di unità
base SI, 1 J è pari a 1 kg × m2 × s−2. Nel CGS l'unità di misura per
l'energia è l'erg, equivalente ad 1 dyne·centimetro e in termini di
unità base CGS a 1 g × cm2 × s−2.
L'energia esiste in varie forme, ognuna delle quali possiede
una propria
equazione dell'energia. Le principali forme di energia (non
tutte fondamentali) sono:
