Thermische Energie

Energie ist die Fähigkeit eines Körpers, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden. Eine Form der Energie ist die thermische Energie, die die Körper aufgrund ihrer Temperatur besitzen.

Die thermische Energie eines Körpers ist die Summe der Energien aller seiner Teilchen.

Benannt ist die Einheit der thermischen Energie nach dem englischen Physiker JAMES PRESCOTT JOULE (1818-1889). Die thermische Energie ist eine spezielle Energieform. Es ist eine Zustandgröße, beschreibt also den thermischen Zustand eines Körpers. Sie wird manchmal auch als innere Energie bezeichnet.

Die thermische Energie ist vor allem die kinetische Energie (Bewegungsenergie) der Teilchen des Körpers, aber auch die Energie aufgrund der Bindung der Teilchen aneinander (Bindungsenergie).

Die thermische Energie eines Körpers ist umso größer,

• je höher die Temperatur des Körpers ist und
• je größer die Masse des Körpers ist.

So besitzt z. B. eine bestimmte Menge heißes Wasser eine wesentlich größere thermische Energie als die gleiche Menge kaltes Wasser.
Die thermische Energie eines Körpers hängt bei gleicher Temperatur - der Umwandlungstemperatur - auch vom Aggregatzustand des Stoffes ab. So besitzt z.B. Wasserdampf von 100 °C eine größere thermische Energie als die gleiche Menge Wasser von ebenfalls 100 °C.

Gibt ein Körper Wärme ab, so verringert sich seine thermische Energie. Nimmt er Wärme auf, so vergrößert sich seine thermische Energie. Dabei gilt für den Zusammenhang zwischen abgegebener bzw. aufgenommener Wärme Q und der Änderung der thermischen Energie:

$Q=\Delta E_{\text{therm}}$

Der größte Speicher für thermische Energie ist das Wasser der Weltmeere. Es ist allerdings technisch schwierig, diese in den Weltmeeren gespeicherte thermische Energie in größerem Umfange zu nutzen.