Energie convenţională

„Energia” se bucură în ziua de azi de mare popularitate, la concurenţă cu „radiaţiile”. Toată lumea o face cum îi vine la gură. Aşa auzim de energie cosmică, vitală, bioenergie, pozitivă (bună), negativă (rea), fluxuri de energie şi alte expresii din care se poate deduce că energia e un fel de substanţă fluidă (cu calităţi magice uneori) care curge de colo colo.
De fapt energia este „doar” o mărime fizică, deci o noţiune abstractă – nu prea are cum să „curgă” –, care a fost inventată pentru că s-a constatat că prinde bine la casa omului – în ştiinţă şi tehnică. Cu ajutorul ei se pot descrie o mulţime de fenomene ale naturii şi asta ajută la proiectarea şi construirea multor maşinării care se comportă exact aşa cum s-a prevăzut.
Aşa că o definiţie elegantă a energiei ar putea fi: „Există o mărime fizică utilă numită energie.” (Halliday & Resnick) Elegantă dar degeaba...

O definiţie mai elaborată (şi mai utilă): Energia este mărimea fizică de stare ce caracterizează acea proprietate a unui sistem care îl face pe acesta capabil de a efectua lucru mecanic sau a schimba căldură cu alt sistem.
Fiind mărime fizică, are unitate de măsură: Joule (J). De fapt are mai multe unităţi de măsură (cea mai cunoscută fiind caloria), dar Joule-ul face parte din Sistemul Internaţional de Unităţi, aşa că are o poziţie privilegiată.

Adevărata utilitate (şi, de fapt, chiar raţiunea pentru care a fost inventată) a energiei constă în faptul că se conservă. Nu chiar ca gogoşarii, dar pe-aproape. Asta înseamnă că dacă un sistem este izolat (nici nu efectuează lucru mecanic, nici nu face schimb de căldură), energia lui îşi păstrează valoarea neschimbată. Iar în cazul în care nu este izolat, variaţia energiei sistemului este egală cu suma dintre lucrul mecanic efectuat şi căldura cedată. Evident că lucrul mecanic se efectuează asupra unui alt sistem, iar căldura, de asemenea, este cedată altui sistem. În concluzie, energia are calitatea că nu dispare, ci „se transferă” de la un sistem la altul. A trebuit să folosesc ghilimele fiindcă, aşa cum am spus, energia nu e o substanţa care să curgă dintr-un sistem în altul. Ce putem afirma este că dacă energia unui sistem a scăzut, sigur a crescut cu aceeaşi valoare energia celui cu care a interacţionat.
Acesta este Principiul I al termodinamicii (al conservării energiei) care este acceptat ca atare, nu se poate demonstra - că de aia e principiu. La enunţarea lui s-a ajuns în mare măsură prin intuiţie, iar valabilitatea lui (ca şi a celorlalte principii din fizică) provine din faptul că nicio observaţie experimentală nu l-a contrazis până acum.

Şi uite că iar se văd golurile care arată că n-am pornit de la un capăt...
- Ce-i ăla sistem (fizic)?
- Ce este lucrul mecanic?
- Dar căldura?
- Ce este o mărime fizică?