Energia määritellään kyvyksi tehdä työtä. Energiaa on monia eri muotoja. Energian säilymislain mukaan energia voi muuttua toisiin muotoihin, mutta sitä ei koskaan luoda eikä tuhota. Seuraavassa on luettelo 10 yleisestä energiamuodosta ja esimerkkejä kustakin energiamuodosta. Millä tahansa esineellä voi olla useita energiamuotoja.
Kineettinen energia
Kineettinen energia on liike-energiaa. Se vaihtelee nollasta positiiviseen arvoon.
Esimerkki: Esimerkki kineettisestä energiasta on lapsi, joka keinuu keinussa. Keinun kaaren yläpäässä liike-energia on nolla. Riippumatta siitä, keinuuko lapsi eteenpäin vai taaksepäin, kineettinen energia on aina nolla tai positiivinen.
Potentiaalienergia
Kineettisestä energiasta keskustellaan usein potentiaalienergian kanssa, koska nämä kaksi energiamuotoa muuntuvat helposti toistensa välillä. Potentiaalienergia on kappaleen sijainnin energiaa.
Esimerkkejä: Klassinen esimerkki potentiaalienergiasta on pöydällä lepäävä omena. Omenan potentiaalienergia on nolla pöytään nähden, mutta positiivinen lattiaan nähden, jonka päällä pöytä lepää. Keinuvan lapsen tapauksessa potentiaalienergia on suurimmillaan, kun keinu on korkeimmillaan ja pienimmillään (nolla), kun keinu on lähimpänä maata.
Mekaaninen energia
Mekaaninen energia on systeemin kineettisen ja potentiaalienergian summa. Se on energiaa, joka syntyy kappaleen liikkeestä tai fyysisestä sijainnista. Joko liike- tai potentiaalienergia voi olla milloin tahansa nolla.
Esimerkki: Mäkeä ylös ja alas ajavalla autolla on sekä liike-energiaa että potentiaalienergiaa. Auto saa potentiaalienergiaa lähestyessään mäen huippua. Ellei sitä jarruteta, se saa liike-energiaa mennessään mäkeä alas.
Ydinenergia
Ydinenergia on atomiytimen energiaa. Se voi vapautua ydinreaktioissa tai muissa ytimen muutoksissa.
Esimerkkejä: Radioaktiivinen hajoaminen, ydinfissio ja ydinfuusio ovat esimerkkejä ydinenergiasta. Muita esimerkkejä ovat ydinvoima ja atomiräjähdyksessä vapautuva energia.
Ionisaatioenergia
Niin kuin atomin ytimellä on energiaa, niin myös ydintä kiertävillä elektroneilla. Ionisaatioenergia on energia, joka sitoo elektronit molekyyliin, atomiin tai ioniin.
Esimerkki: Ensimmäinen ionisaatioenergia on energia, joka tarvitaan yhden elektronin täydelliseen poistamiseen. Toinen ionisaatioenergia on energia, joka tarvitaan toisen elektronin poistamiseen. Se on aina suurempi kuin ensimmäinen ionisaatioenergia.
Kemiallinen energia
Kemiallinen energia on atomien ja molekyylien välisissä kemiallisissa reaktioissa vapautuvaa tai absorboituvaa energiaa. Ionisaatioenergian tavoin se on elektroneihin liittyvää energiaa. Kemiallinen energia voidaan jakaa muihin energialuokkiin, kuten kemiluminesenssiin ja sähkökemialliseen energiaan.
Esimerkkejä: Hehkutikku vapauttaa valoa kemiallisesta reaktiosta. Paristo tuottaa sähköenergiaa kemiallisesta reaktiosta.
Sähkömagneettinen energia
Sähkömagneettista energiaa kutsutaan myös säteilyenergiaksi. Se on valosta, magnetismista tai sähkömagneettisesta säteilystä peräisin olevaa energiaa.
Esimerkkejä: Mikä tahansa sähkömagneettisen spektrin osa sisältää energiaa, mukaan lukien radio, mikroaallot, näkyvä valo, röntgensäteet, gammasäteily ja ultraviolettivalo. Samoin magneetit tuottavat sähkömagneettisen kentän ja niillä on energiaa.
Lämpöenergia
Lämpöenergia on lämpöön liittyvää energiaa. Se on eräs sähkömagneettisen energian tyyppi. Lämpöenergia kuvastaa kahden järjestelmän välistä lämpötilaeroa.
Esimerkki: Kupillinen kuumaa kahvia sisältää lämpöenergiaa. Se luovuttaa lämpöä ympäristöön.
Sonienergia
Sonienergia on ääniaaltoihin liittyvää energiaa. Ääniaallot kulkevat ilmassa tai muussa väliaineessa.
Esimerkkejä: Esimerkkejä äänienergiasta ovat äänipamaus, äänesi tai laulu.
Gravitaatioenergia
Gravitaatioenergia on kappaleiden välinen vetovoimainen energia, joka perustuu niiden massaan. Usein se toimii mekaanisen energian perustana, sillä esineillä on potentiaalienergiaa toisiinsa nähden ja ne voivat liikkua lähemmäs toisiaan.
Esimerkkejä: Maan ja Kuun välinen gravitaatioenergia tuottaa Kuun radan. Gravitaatioenergia pitää ilmakehän kiinni Maassa.