Fizicianul englez James Prescott Joule a efectuat mai multe experimente care au examinat echivalența căldurii și a energiei mecanice (suma potențială și a energiei cinetice). El a descoperit că temperatura apei poate fi crescută folosind energie mecanică. Aceasta a dus la descoperirea legii conservării energiei, care afirmă că energia totală dintr-un sistem închis este constantă, ceea ce înseamnă că energia nu poate fi creată sau distrusă .
De exemplu, un bec transferă energia electrică la energia lumină. De asemenea, becurile se încălzesc foarte mult, astfel că nu toată energia electrică este transformată în energie lumină. O parte din acesta este transferat în energie termică. Numim această energie termică irosită și energia lumină energie utilă . Becurile moderne de zi sunt mai eficiente decât becurile cu 50 de ani în urmă. Aceasta înseamnă că, chiar și cu aceeași cantitate de energie electrică, mai mult este transferat în energie lumină și mai puțin în energie termică. Inginerii lucrează din greu pentru a crește eficiența multor obiecte din casele noastre, astfel încât folosim mai puțină energie electrică. O parte din acest efort este de a ajuta la reducerea efortului de resurse energetice. Cu toate acestea, trebuie să căutăm noi resurse energetice, deoarece metodele vechi de ardere a combustibililor fosili cresc efectul de seră și au dus la încălzirea globală.
Energia cinetică este cunoscută și sub denumirea de energie în mișcare. Această formă de energie poate fi găsită în orice lucru care se mișcă, cum ar fi o mașină de pe o autostradă sau un săritor săritor. Ecuația pentru energia cinetică este KE = ½mv 2 . Aceasta înseamnă că cantitatea de energie cinetică depinde de doi factori: viteza și masa. Dacă le vom crește pe amândouă, atunci energia cinetică va crește.
Energia sonoră se găsește în orice vibrează. Dacă vibrațiile sunt cuprinse între 20Hz și 20.000Hz, atunci se spune că se află în intervalul audibil, iar oamenii le pot auzi. Sunetele mai puternice ( undele sonore cu amplitudini mai mari) au mai multă energie.
Energia termică este cunoscută și sub denumirea de energie termică. O ceașcă caldă de cafea are energie termică. În timp, această energie termică este disipată în împrejurimi pe măsură ce cafeaua se răcește. Cantitatea de energie termică este legată de temperatura unui obiect.
Energia chimică este energia care este stocată în legăturile chimice dintre molecule și atomi. Această energie poate fi eliberată în timpul unei reacții chimice sub formă de sunet, căldură, lumină sau energie cinetică. Un exemplu de ceva care are energie chimică este alimentul sau o baterie.
Energia electrică poate fi găsită în sarcini mobile sau statice. Energia electrică poate fi transferată în mai multe tipuri diferite de energie. Cu un televizor, energia electrică este transferată la lumină, sunet și energie termică.
Energia potențială gravitațională este energia stocată în orice lucru care are o înălțime deasupra solului. O bilă din vârful unui turn are energie potențială gravitațională. Pe măsură ce cade, energia potențială gravitațională este transferată la energia cinetică. Cantitatea de energie potențială gravitațională depinde de masa obiectului, de înălțimea sa și de forța câmpului gravitațional.
Energia luminii este cunoscută și sub denumirea de energie radiantă. Se găsește în toate părțile spectrului electromagnetic.
Energia potențială elastică este stocată în lucruri care sunt stropite sau întinse, cum ar fi arcuri și benzi de cauciuc. Cantitatea de energie stocată depinde de cât de comprimat sau de întins este obiectul și de cât de rigid este materialul din care este făcut obiectul.
Energia nucleară este stocată în nucleii atomilor. Este eliberat în timpul reacțiilor nucleare, cum ar fi fuziunea și fisiunea. Exemple în acest sens pot fi găsite în reactoarele nucleare și bombele atomice.
Energia magnetică este energia legată de magneți sau electromagneti. Trenurile Maglev folosesc energia magnetică pentru a ridica trenurile de pe sol.
