Enerji Nasıl Bir Büyüklüktür
kaynağı değiştir]
Bir sistem sadece maddeyi diğer sisteme aktararak ona enerji aktarabilir. (Çünkü madde kütlesi uyarınca enerjiye eş değerdir). Eğer enerji transferi madde dışında başka yollarla transfer edilirse, transfer üzerinde yapılmış olan işten dolayı bu transfer ikinci sistem içerisinde değişikliklere yol açar. ış kendisini hedef sistem içindeki mesafeler üzerinden uygulanan kuvvetlerin etkisi ile gösterir. Örneğin, bir sistem diğerine elektromanyetik enerji aktararak (radiating- ışın yayarak) enerji yayabilir, ama bu radyasyonu soğrulmuş parçacıklar üzerinde kuvvetler oluşturur. Benzer bir şekilde bir sistem başka bir sisteme fiziksel olarak etkileyerek enerji aktarabilir ama bu durumda nesnenin içerisindeki hareket enerjisi kinetik enerji olarak adlandırılır ki; bu da temas ettiği diğer nesnede görülen kuvvetlerin mesafeler üzerinde etkisi (yeni enerji) ile sonuçlanır. Isı ile ısıl enerji alışverişi şu iki mekanizma ile oluşur: ısı elektromanyetik radyasyon ile transfer edilebilir ya da doğrudan parçacık çarpışmalarındaki fiziksel temasla kinetik enerji aktarılır.
Çünkü enerji kesinlikle korunur ve (tanımlanabilir olduğu her yerde) bölgesel olarak da muhafaza edilir, şunu hatırlamak önemlidir ki enerji tanımına göre sistem ve komşu bölgeler arasındaki enerji transferi iştir. Bilinen bir örneği ise mekanik iştir. Basit durumlarda aşağıdaki denklem kullanılarak yazılır:
Eğer başka enerji transfer süreçleri içermiyorsa. Burada; ΔE transfer edilmiş enerjinin miktarını ve W sistem üzerinde yapılmış olan işi temsil ediyor. (Wikipedia: Tartışmalı konu(Disputed statement))
Daha genel olarak enerji transferi iki kategoriye ayrılabilir:
Burada Q sisteme ısı akışını temsil ediyor.
Açık bir sistemin enerji kaybetmesinin ya da kazanmasının başka yolları da var. Kimyasal sistemlerde, farklı kimyasal potansiyelli maddelerin eklenmesi, ki bu daha sonra ekstre edilecektir, ile enerji sisteme eklenebilir. (bu iki süreç de araca yakıt vermek ile örneklendirilebilir; iş ya da ısı eklemeden bu şekilde enerji kazanan bir sistemdir) Bu terimler yukarıdaki denkleme ilave edilebilir ya da enerji toplama terimi diye adlandırılan miktar içerisine toplanabilir ayrıca bu enerji toplan terimi kontrol hacmi ya da sistem hacmi üzerine aktarılan herhangi bir tür enerjiye değinir. Üstte örnekleri bulunabilir ve bir sürü başkaları da düşünülebilir. (Örneğin, klasik anlamda, iş yapılmadan ya da ısı eklenmeden ya da olmadan, bir sisteme giren parçacıkların kinetik enerjisi, ya da lazer ışınından çıkan enerjinin sistem enerjisine eklenmesi.)
Bu genel denklemde E diğer ek adveksiyon enerji terimlerini temsil eder ve sistem üzerindeki yapılan iş ve ısı buna eklenmemiştir.
Enerji aynı zaman da potansiyel enerjiden(E p) kinetik enerjiye(E k) transfer edilir ve sonra sürekli bir biçimde potansiyel enerjiye geri döner. Bu enerji korunumu olarak adlandırılır. Bu kapalı sistemde, enerji yaratılamaz ya da yok edilemez. Bu yüzden de başlangıç enerjisi ve nihai enerji birbirine eşit olacaktır. Bu durum aşağıdaki şekilde gösterilir:
Bu denklem sonra daha da basitleştirilebilinir. Çünkü (kütle, yer çekimi ivmesi ve yüksekliğin çarpımı) ve
(Kütlenin yarısıyla hızın karesinin çarpımı). Ve böylece toplam enerji iki terimin toplamına eşit olur:
.
Enerji ve hareket yasaları[değiştir Enerji
"Erke" buraya yönlendirilmektedir. Diğer kullanımlar için Erke (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.
Yıldırım, enerji aktarımının oldukça görülebilir bir biçimidir.Fizikte, enerji veya erke doğrudan doğruya gözlemlenemeyen fakat kendi konumundan hesaplanabilen fiziksel sistemin geniş ve korunmuş bir özelliğidir. Enerji, fizikte temel önemdedir. Pek çok biçime girebilmesinden dolayı enerjinin kapsamlı bir tanımını yapmak imkânsızdır ama en yaygın tanım şudur: Enerji, bir sistemin iş yapma kapasitesidir. Fizikte iş, kuvvetin yer değişim yönündeki bileşeninin etkisinin yer değiştirmeyle çarpımı olarak tanımlanır ve enerji, iş ile aynı birimle ölçülür.
Enerjinin 3 temel formülü vardır:
E=Fd
- 1 Joule enerjisi olan bir madde, 1 metreyi 1 Newton ile gidebilir.
E=mc2
- 1 kg kütlesi olan bir maddenin ışık hızının karesinin sayısal değeri kadar (Joule) enerjisi vardır.
E=Pt
- 1 Joule enerjisi olan bir madde, 1 saniye boyunca, 1 Watt'lık güç uygulayabilir.
Fizikte, enerjinin önemi için bir sebep; enerjinin korunma özelliğidir. Enerjinin korunumu yasası şöyle söyler: Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, sadece farklı biçimlere dönüştürülebilir. Enerjinin bir hacim alanı içerisindeki bütün biçimlerinin toplamı sadece o hacme giren ya da o hacimden çıkan enerji miktarı ile değiştirilebilir. Enerjinin önemi için diğer sebep; enerjinin alabileceği farklı biçimlerin sayısıdır. Kinetik enerji (hareket enerjisi) ve potansiyel enerji enerjinin iki temel kategorisidir. Kinetik enerji atılan bir beyzbol topu gibi hareketli bir kütle tarafından taşınan hareketin enerjisidir. Potansiyel enerji kütleçekim alanı, elektrik ya da manyetik alan gibi bir kuvvet alanı içerisindeki objelerin konumları tarafından etkilenen enerjidir. Örneğin; yer çekimine karşı kaldırılan bir nesne içerisinde, eğer düşerse kinetik enerjiye dönüştürülen, kütleçekim potansiyel enerjisi depolar. Işık gibi elektromanyetik dalgaların ışıma enerjisi, katı cisimlerin bozulması ya da esnemesi sonucu elastik enerji, örneğin; bir yakıtın yanmasıyla oluşan kimyasal enerji ve ısı enerjisi, maddeyi oluşturan parçacıkların belirli bir rastgele hareketinin mikroskobik kinetik ve potansiyel enerjileri enerjinin özel biçimlerini içerir.
Ancak, bir sistemdeki toplam enerjinin tamamı işe dönüştürülemez. Bir sistemin enerjisinin işe dönüştürülebilen miktarına kullanılabilir enerji denir. En fazla bozulan ve enerjinin en yüksek entropi biçimi olarak ısı enerjisi özel bir duruma sahiptir. Termodinamiğin ikinci yasası, enerjinin değişik biçimlerine dönüştürülebilen ısı enerjisinin miktarını belirler.
Her cisim durgunken kütleye sahiptir. Buna hareketsiz kütle denir. Eylemsizlik kuvveti, Albert Einstein'ın E=mc2 eşitliği kullanılarak hesaplanabilir.
Enerjinin bir biçimi olan durgun enerji enerjinin başka biçimlerine çevrilebilir. Tüm enerji dönüşümlerindeki gibi, enerjinin toplam miktarı bu durumda da azalmaz ya da artmaz. Bu perspektiften dolayı; evrendeki maddenin miktarı onun toplam enerjisine katkıda bulunur.
Benzer bir biçimde, tüm enerji kütlenin bir eşdeğer miktarını gösterir. Güneşimiz (ya da bir nükleer bomba) nükleer potansiyel enerjiyi enerjinin başka biçimlerine dönüştürür; toplam kütlesi haddi zatından dolayı azalır. Çünkü, Güneş büyükçe bir ışık enerjisi olarak hala içerisinde aynı toplam enerjiyi içerir. (Enerji Güneşin çevresinden uzaklaştığı zaman kütlesi azalır.)
Enerjinin tüm egzotik biçimleri boş alanı da içeren tüm uzaya nüfuz eder. Örneğin; tüm uzay sıfır noktası enerjisi olarak adlandırılan bir enerji yoğunluğunu içerir.
Enerji maddelerin değişmesi için gereklidir. Tüm yaşayan şeyler canlı kalabilmek için kullanılabilir enerjiye ihtiyaç duyar. İnsanlar bu enerjiyi oksijen ile birlikte metabolizmanın ihtiyacını karşılayan yiyeceklerden alır. İnsan uygarlığı enerjinin devamlı kullanılmasına gereksinim duyar. Örneğin; fosil yakıtlar ekonomide ve politikada hayati bir konudur. Dünya'nın iklimi ve ekosistemi ışık enerjisi ile sürdürülür. Dünya ışık enerjisini büyük oranda Güneşten alır ve iklim ile ekosistem alınan enerji miktarı ile hassas bir biçimde değişir.
Enerjinin biçimleri[değiştir kaynağı değiştir]
Kimyanın içeriğinde, enerji bir maddenin atomik, moleküler ya da bütün yapısının bir özelliğidir. Maddenin içerdiği enerji daima bir enerji artışına ya da azalışına eşlik eder. Çünkü; bir kimyasal değişime bunun gibi bir ya da birden fazla yapının değişimi tarafından eşlik edilir. Bazı enerjiler çevre ve tepkimenin bileşenleri arasında, ışık ya da ısı formunda transfer edilir. Böylece, bir tepkimenin ürünleri, tepkime bileşenlerinden daha çok ya da daha az enerjiye sahip olabilir. Eğer son durumda ilk durumdakinden daha az enerji varsa, tepkimenin ısıveren (egzotermik) olduğu söylenebilir. Isıalan (endotermik) tepkimelerde bu durumun tersi gözlenir. Bileşenler etkinleşme enerjisi olarak bilinen bir enerji sınırını aşamazsa; kimyasal tepkimeler her zaman gerçekleşmez. Bir kimyasal tepkimenin hızı (verilen T sıcaklığında) Boltzmann'ın popülasyon çarpanıyla e−E/kT ilgilidir. (Yani; verilen sıcaklıkta molekülün etkinleşim enerjisinden daha büyük ya da ona eşit olma ihtimalidir.) Bir tepkimeyi bu üstel bağımlılığını sıcaklığa oranlama Arrhenius eşitliği olarak bilinir. Etkinleşim enerjisi ısıl enerji formunda olabilen bir kimyasal tepkime için gereklidir.
Biyoloji[değiştir kaynağı değiştir]
Enerji birçok biçimde var olabilir:
Doğa bilimlerinin içerisinde, çeşitli enerji biçimleri tanımlanabilir.
- Kimyasal enerji: Yemek, pil vb. maddelerdeki depolanmış enerjidir.
- Isı enerjisi: Atomların hareketinin enerjisidir.
- Potansiyel enerji: Bir maddenin durumuna göre sahip olduğu enerjidir (yokuştaki tekerlek, esnetilmiş lastik veya havada tutulan top gibi).
- Kinetik enerji: Bir maddenin bir yerden başka bir yere gitmek veya dönmek için ihtiyaç duyduğu enerji türüdür.
- Mekanik enerji: Potansiyel enerji ile kinetik enerjinin toplamıdır.
- Elektrik enerjisi: Elektronların hareketlerinden kaynaklanan enerjidir.
- Manyetik enerji: Sadece metallerin sahip olabildiği, atomların dizilimine bağlı çekme veya itme hareketine dönüşebilen enerjidir.
- Nükleer enerji: Atomların içlerinde sakladıkları enerjidir.
- Işık enerjisi: Fotonların dalga halinde oluşturduğu enerjidir.
- Ses enerjisi: Canlıların duyma organı tarafından algılanabilen enerji türüdür.
Yukarıdaki liste, enerjinin muhtemel listesi tamamlamak zorunda değildir. Ne zaman doğa bilimcileri enerji korunumu yasası ile çelişen bir olay keşfederlerse, durumu açıklayacak yeni biçimler eklenebilir.
Isı ve iş, sistemin özelliklerini göstermemeleri fakat transfer edilen enerji süreçlerinde olmalarından dolayı özel durumlardır. Genellikle, bir cisimde ne kadar ısı ya da işin bulunduğunu ölçemeyiz fakat bunun yerine belirli yollarla, verilen durumun olduğu sırada, sadece cisimler arasında transfer edilenin ne kadarının enerji olduğudur.
Enerjinin çeşitleri sınıflandırılabilir. Yukarıda sıralananların bazıları listede olanların diğerlerini içerebilir ya da kapsayabilir. Depolanan enerjinin çeşitleri potansiyel enerji olarak adlandırılan doğanın temel kuvvetlerine bağlıdır. Potansiyel enerji, özel bir kuvvet çeşidinin (kuvvet alanı, alan) etkisi altında olan cisimlerin ya da parçacıkların düzeni içerisinde kaydedilmesidir. Bunlar yer çekimsel enerji (kütlelerin bir yer çekimsel alan içerisinde toplanması yoluyla depolanan enerji), nükleer enerjinin farklı çeşitleri (nükleer ve zayıf kuvvetten yararlanarak depolanan enerjidir.), elektriksel enerji (elektrik alandan) ve manyetik enerji (manyetik alandan).
Diğer alışılmış enerji çeşitleri kinetik ve potansiyel enerjinin karışımının değişimidir. Bir örnek: genellikle makroskobik düzeyde kinetik ve potansiyel enerjinin toplamı mekanik enerjidir. Maddeler içerisindeki elastik enerji ayrıca atomlar ve moleküller arasındaki elektriksel potansiyel enerjiye bağlıdır. Kimyasal enerji elektriksel potansiyel enerji haznesinden salınan ve depolanan ve molekülleri ya da atomik çekirdekleri etkileşime sokan enerjidir.
Klasik mekanik, bir alan içerisindeki konum işlevi olan potansiyel enerji, hızın bir işlevi olan hareket (kinetik) enerji üzerinden hesaplamalar yapar. Konum ve hız bir gözlemci çerçevesinde seçilmelidir. Gözlemci çerçevesini tanımlamak için gerekli olan şeylerden biri sıfır noktasıdır. Bu sıklıkla, Dünya'nın yüzeyinde isteğe bağlı keyfi bir noktadır.
Hareket ya da potansiyel enerjinin bütün biçimleri sınıflandırılmaya girişilmiştir. Richard Feynman şunun altını çizer:
Potansiyel ve hareket enerjisinin bu tanımı uzunluk ölçüsünün tanımına bağlıdır. Örneğin; biri, ısıl potansiyel ve hareket enerjisini içermeyen, makroskobik potansiyel ve hareket enerjisinden bahsedebilir. Ayrıca, kimyasal potansiyel enerji makroskobik bir kavramla adlandırılır. Daha yakın incelemeler atomik ve yarı atomik ölçekte, onun gerçekten potansiyel ve hareket enerjisinin toplamı olduğunu gösterir. Benzer yorumlar nükleer potansiyel enerji ve diğer enerji biçimlerinin en yaygın olanlarına uygulanır. Eğer çeşitli uzunluk ölçekleri ayrıştırılırsa, uzunluk ölçeğindeki bu bağımlılık, genelde olduğu gibi problemli değildir. Fakat, farklı uzunluk ölçekleri gruplandırıldığı zaman karmaşa yükselebilir. Örneğin, sürtünme makroskobik işi mikroskobik ısıl enerjiye dönüştürdüğü zaman böyle olur.
Enerji, çeşitli verimlerde farklı biçimler arasında dönüştürülebilir. Bu arasında dönüştürülen ögelere enerji dönüştürücü denir.
Kavramın kökeni[değiştir
nest...
Enerji
"Erke" buraya yönlendirilmektedir. Diğer kullanımlar için Erke (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.
Fizikte, enerji veya erke doğrudan doğruya gözlemlenemeyen fakat kendi konumundan hesaplanabilen fiziksel sistemin geniş ve korunmuş bir özelliğidir. Enerji, fizikte temel önemdedir. Pek çok biçime girebilmesinden dolayı enerjinin kapsamlı bir tanımını yapmak imkânsızdır ama en yaygın tanım şudur: Enerji, bir sistemin iş yapma kapasitesidir. Fizikte iş, kuvvetin yer değişim yönündeki bileşeninin etkisinin yer değiştirmeyle çarpımı olarak tanımlanır ve enerji, iş ile aynı birimle ölçülür.
Enerjinin 3 temel formülü vardır:
E=Fd
- 1 Joule enerjisi olan bir madde, 1 metreyi 1 Newton ile gidebilir.
E=mc2
- 1 kg kütlesi olan bir maddenin ışık hızının karesinin sayısal değeri kadar (Joule) enerjisi vardır.
E=Pt
- 1 Joule enerjisi olan bir madde, 1 saniye boyunca, 1 Watt'lık güç uygulayabilir.
Fizikte, enerjinin önemi için bir sebep; enerjinin korunma özelliğidir. Enerjinin korunumu yasası şöyle söyler: Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, sadece farklı biçimlere dönüştürülebilir. Enerjinin bir hacim alanı içerisindeki bütün biçimlerinin toplamı sadece o hacme giren ya da o hacimden çıkan enerji miktarı ile değiştirilebilir. Enerjinin önemi için diğer sebep; enerjinin alabileceği farklı biçimlerin sayısıdır. Kinetik enerji (hareket enerjisi) ve potansiyel enerji enerjinin iki temel kategorisidir. Kinetik enerji atılan bir beyzbol topu gibi hareketli bir kütle tarafından taşınan hareketin enerjisidir. Potansiyel enerji kütleçekim alanı, elektrik ya da manyetik alan gibi bir kuvvet alanı içerisindeki objelerin konumları tarafından etkilenen enerjidir. Örneğin; yer çekimine karşı kaldırılan bir nesne içerisinde, eğer düşerse kinetik enerjiye dönüştürülen, kütleçekim potansiyel enerjisi depolar. Işık gibi elektromanyetik dalgaların ışıma enerjisi, katı cisimlerin bozulması ya da esnemesi sonucu elastik enerji, örneğin; bir yakıtın yanmasıyla oluşan kimyasal enerji ve ısı enerjisi, maddeyi oluşturan parçacıkların belirli bir rastgele hareketinin mikroskobik kinetik ve potansiyel enerjileri enerjinin özel biçimlerini içerir.
Ancak, bir sistemdeki toplam enerjinin tamamı işe dönüştürülemez. Bir sistemin enerjisinin işe dönüştürülebilen miktarına kullanılabilir enerji denir. En fazla bozulan ve enerjinin en yüksek entropi biçimi olarak ısı enerjisi özel bir duruma sahiptir. Termodinamiğin ikinci yasası, enerjinin değişik biçimlerine dönüştürülebilen ısı enerjisinin miktarını belirler.
Her cisim durgunken kütleye sahiptir. Buna hareketsiz kütle denir. Eylemsizlik kuvveti, Albert Einstein'ın E=mc2 eşitliği kullanılarak hesaplanabilir.
Enerjinin bir biçimi olan durgun enerji enerjinin başka biçimlerine çevrilebilir. Tüm enerji dönüşümlerindeki gibi, enerjinin toplam miktarı bu durumda da azalmaz ya da artmaz. Bu perspektiften dolayı; evrendeki maddenin miktarı onun toplam enerjisine katkıda bulunur.
Benzer bir biçimde, tüm enerji kütlenin bir eşdeğer miktarını gösterir. Güneşimiz (ya da bir nükleer bomba) nükleer potansiyel enerjiyi enerjinin başka biçimlerine dönüştürür; toplam kütlesi haddi zatından dolayı azalır. Çünkü, Güneş büyükçe bir ışık enerjisi olarak hala içerisinde aynı toplam enerjiyi içerir. (Enerji Güneşin çevresinden uzaklaştığı zaman kütlesi azalır.)
Enerjinin tüm egzotik biçimleri boş alanı da içeren tüm uzaya nüfuz eder. Örneğin; tüm uzay sıfır noktası enerjisi olarak adlandırılan bir enerji yoğunluğunu içerir.
Enerji maddelerin değişmesi için gereklidir. Tüm yaşayan şeyler canlı kalabilmek için kullanılabilir enerjiye ihtiyaç duyar. İnsanlar bu enerjiyi oksijen ile birlikte metabolizmanın ihtiyacını karşılayan yiyeceklerden alır. İnsan uygarlığı enerjinin devamlı kullanılmasına gereksinim duyar. Örneğin; fosil yakıtlar ekonomide ve politikada hayati bir konudur. Dünya'nın iklimi ve ekosistemi ışık enerjisi ile sürdürülür. Dünya ışık enerjisini büyük oranda Güneşten alır ve iklim ile ekosistem alınan enerji miktarı ile hassas bir biçimde değişir.
Enerjinin biçimleri[değiştir kaynağı değiştir]
Kimyanın içeriğinde, enerji bir maddenin atomik, moleküler ya da bütün yapısının bir özelliğidir. Maddenin içerdiği enerji daima bir enerji artışına ya da azalışına eşlik eder. Çünkü; bir kimyasal değişime bunun gibi bir ya da birden fazla yapının değişimi tarafından eşlik edilir. Bazı enerjiler çevre ve tepkimenin bileşenleri arasında, ışık ya da ısı formunda transfer edilir. Böylece, bir tepkimenin ürünleri, tepkime bileşenlerinden daha çok ya da daha az enerjiye sahip olabilir. Eğer son durumda ilk durumdakinden daha az enerji varsa, tepkimenin ısıveren (egzotermik) olduğu söylenebilir. Isıalan (endotermik) tepkimelerde bu durumun tersi gözlenir. Bileşenler etkinleşme enerjisi olarak bilinen bir enerji sınırını aşamazsa; kimyasal tepkimeler her zaman gerçekleşmez. Bir kimyasal tepkimenin hızı (verilen T sıcaklığında) Boltzmann'ın popülasyon çarpanıyla e−E/kT ilgilidir. (Yani; verilen sıcaklıkta molekülün etkinleşim enerjisinden daha büyük ya da ona eşit olma ihtimalidir.) Bir tepkimeyi bu üstel bağımlılığını sıcaklığa oranlama Arrhenius eşitliği olarak bilinir. Etkinleşim enerjisi ısıl enerji formunda olabilen bir kimyasal tepkime için gereklidir.
Biyoloji[değiştir kaynağı değiştir]
Enerji birçok biçimde var olabilir:
Doğa bilimlerinin içerisinde, çeşitli enerji biçimleri tanımlanabilir.
- Kimyasal enerji: Yemek, pil vb. maddelerdeki depolanmış enerjidir.
- Isı enerjisi: Atomların hareketinin enerjisidir.
- Potansiyel enerji: Bir maddenin durumuna göre sahip olduğu enerjidir (yokuştaki tekerlek, esnetilmiş lastik veya havada tutulan top gibi).
- Kinetik enerji: Bir maddenin bir yerden başka bir yere gitmek veya dönmek için ihtiyaç duyduğu enerji türüdür.
- Mekanik enerji: Potansiyel enerji ile kinetik enerjinin toplamıdır.
- Elektrik enerjisi: Elektronların hareketlerinden kaynaklanan enerjidir.
- Manyetik enerji: Sadece metallerin sahip olabildiği, atomların dizilimine bağlı çekme veya itme hareketine dönüşebilen enerjidir.
- Nükleer enerji: Atomların içlerinde sakladıkları enerjidir.
- Işık enerjisi: Fotonların dalga halinde oluşturduğu enerjidir.
- Ses enerjisi: Canlıların duyma organı tarafından algılanabilen enerji türüdür.
Yukarıdaki liste, enerjinin muhtemel listesi tamamlamak zorunda değildir. Ne zaman doğa bilimcileri enerji korunumu yasası ile çelişen bir olay keşfederlerse, durumu açıklayacak yeni biçimler eklenebilir.
Isı ve iş, sistemin özelliklerini göstermemeleri fakat transfer edilen enerji süreçlerinde olmalarından dolayı özel durumlardır. Genellikle, bir cisimde ne kadar ısı ya da işin bulunduğunu ölçemeyiz fakat bunun yerine belirli yollarla, verilen durumun olduğu sırada, sadece cisimler arasında transfer edilenin ne kadarının enerji olduğudur.
Enerjinin çeşitleri sınıflandırılabilir. Yukarıda sıralananların bazıları listede olanların diğerlerini içerebilir ya da kapsayabilir. Depolanan enerjinin çeşitleri potansiyel enerji olarak adlandırılan doğanın temel kuvvetlerine bağlıdır. Potansiyel enerji, özel bir kuvvet çeşidinin (kuvvet alanı, alan) etkisi altında olan cisimlerin ya da parçacıkların düzeni içerisinde kaydedilmesidir. Bunlar yer çekimsel enerji (kütlelerin bir yer çekimsel alan içerisinde toplanması yoluyla depolanan enerji), nükleer enerjinin farklı çeşitleri (nükleer ve zayıf kuvvetten yararlanarak depolanan enerjidir.), elektriksel enerji (elektrik alandan) ve manyetik enerji (manyetik alandan).
Diğer alışılmış enerji çeşitleri kinetik ve potansiyel enerjinin karışımının değişimidir. Bir örnek: genellikle makroskobik düzeyde kinetik ve potansiyel enerjinin toplamı mekanik enerjidir. Maddeler içerisindeki elastik enerji ayrıca atomlar ve moleküller arasındaki elektriksel potansiyel enerjiye bağlıdır. Kimyasal enerji elektriksel potansiyel enerji haznesinden salınan ve depolanan ve molekülleri ya da atomik çekirdekleri etkileşime sokan enerjidir.
Klasik mekanik, bir alan içerisindeki konum işlevi olan potansiyel enerji, hızın bir işlevi olan hareket (kinetik) enerji üzerinden hesaplamalar yapar. Konum ve hız bir gözlemci çerçevesinde seçilmelidir. Gözlemci çerçevesini tanımlamak için gerekli olan şeylerden biri sıfır noktasıdır. Bu sıklıkla, Dünya'nın yüzeyinde isteğe bağlı keyfi bir noktadır.
Hareket ya da potansiyel enerjinin bütün biçimleri sınıflandırılmaya girişilmiştir. Richard Feynman şunun altını çizer:
Potansiyel ve hareket enerjisinin bu tanımı uzunluk ölçüsünün tanımına bağlıdır. Örneğin; biri, ısıl potansiyel ve hareket enerjisini içermeyen, makroskobik potansiyel ve hareket enerjisinden bahsedebilir. Ayrıca, kimyasal potansiyel enerji makroskobik bir kavramla adlandırılır. Daha yakın incelemeler atomik ve yarı atomik ölçekte, onun gerçekten potansiyel ve hareket enerjisinin toplamı olduğunu gösterir. Benzer yorumlar nükleer potansiyel enerji ve diğer enerji biçimlerinin en yaygın olanlarına uygulanır. Eğer çeşitli uzunluk ölçekleri ayrıştırılırsa, uzunluk ölçeğindeki bu bağımlılık, genelde olduğu gibi problemli değildir. Fakat, farklı uzunluk ölçekleri gruplandırıldığı zaman karmaşa yükselebilir. Örneğin, sürtünme makroskobik işi mikroskobik ısıl enerjiye dönüştürdüğü zaman böyle olur.
Enerji, çeşitli verimlerde farklı biçimler arasında dönüştürülebilir. Bu arasında dönüştürülen ögelere enerji dönüştürücü denir.