คำจำกัดความที่ง่ายที่สุดของพลังงานคือ "ความสามารถในการทำงาน" พลังงานคือสิ่งที่เปลี่ยนแปลงและเคลื่อนไหว มันมีอยู่ทุกหนทุกแห่งรอบตัวเราและมีทุกรูปแบบ ต้องใช้พลังงานในการทำอาหาร ขับรถไปโรงเรียน และกระโดดขึ้นไปในอากาศ พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวิวัฒนาการของรูปแบบชีวิตบนโลก พลังงานมีหลายรูปแบบ เช่น ความร้อน ไฟฟ้า เคมี นิวเคลียร์ ฯลฯ
กฎการอนุรักษ์พลังงานระบุว่าพลังงานไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แต่สามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งได้ หากคุณคำนึงถึงพลังงานทุกรูปแบบ พลังงานทั้งหมดของระบบที่แยกออกมาจะคงที่เสมอ
ซึ่งหมายความว่าในระบบที่โดดเดี่ยว เช่น จักรวาล หากมีการสูญเสียพลังงานในบางส่วนของจักรวาล จะต้องได้รับพลังงานในปริมาณที่เท่ากันในส่วนอื่นของจักรวาล พลังงานเปลี่ยนรูปแบบ แต่ปริมาณพลังงานทั้งหมดในจักรวาลยังคงเท่าเดิม
เมื่อเราใช้พลังงาน มันจะไม่หายไปแต่ถูกเปลี่ยนจากพลังงานรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ของรถยนต์เผาผลาญน้ำมันเบนซินและแปลงพลังงานเคมีในน้ำมันเบนซินเป็นพลังงานกล อีกตัวอย่างที่ดีของกฎการอนุรักษ์พลังงานคือโซลาร์เซลล์ที่เปลี่ยนพลังงานจากรังสีเป็นพลังงานไฟฟ้า
เมื่อเราสังเกตการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในชีวิตประจำวัน อาจดูเหมือนว่าพลังงานจะหายไปอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น ถ้าเราเตะลูกฟุตบอลบนพื้น เราก็ให้พลังงานจลน์แก่ลูกบอล มันจะม้วนในขณะที่ แต่ในที่สุดก็หยุด ให้เราพิจารณาถึงสิ่งที่อาจเกิดขึ้นกับพลังงานจลน์ของลูกบอล เมื่อลูกบอลกลิ้ง มันก็จะถูกับพื้น พลังงานจลน์บางส่วนเปลี่ยนเป็นความร้อนเนื่องจากการเสียดสี พลังงานบางส่วนของลูกบอลจะเปลี่ยนเป็นพลังงานเสียงที่คุณได้ยินเมื่อลูกบอลเคลื่อนที่ แม้ว่าลูกบอลจะสูญเสียพลังงานจลน์ แต่ปริมาณพลังงานโดยรวมในจักรวาลก็ไม่ลดลง ลูกบอลสูญเสียพลังงาน แต่พลังงานนี้ถูกถ่ายโอนไปยังส่วนอื่น ๆ ของจักรวาล การอนุรักษ์พลังงาน ไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แม้ว่าในหลาย ๆ กรณีอาจดูเหมือนว่าได้รับหรือสูญเสียพลังงาน แต่จริงๆ แล้วมีการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบเท่านั้น
การอนุรักษ์พลังงานเป็นความสมดุลของพลังงานในจักรวาล เมื่อลูกฟุตบอลถูกเตะ พลังงานจำนวนหนึ่งจะถูกส่งโดยการเตะ ลูกบอลได้รับพลังงานเท่ากัน ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของพลังงานจลน์ อย่างไรก็ตาม พลังงานจลน์ของลูกบอลจะลดลงเมื่อพลังงานบางส่วนถูกแปลงเป็นพลังงานเสียงและความร้อนจากการเสียดสีระหว่างลูกบอลกับพื้น ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน ปริมาณพลังงานที่นักฟุตบอลมอบให้กับลูกบอลโดยการเตะจะเท่ากับพลังงานที่ลูกบอลได้รับ ในทางกลับกัน พลังงานที่ลูกบอลสูญเสียไปจะเท่ากับปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังจักรวาลเป็นพลังงานเสียงและความร้อนเมื่อลูกบอลเคลื่อนที่ช้าลง
โดยทั่วไป พลังงานสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ
พลังงานสามารถมีได้หลายรูปแบบ นี่คือตัวอย่างบางส่วน
หน่วยวัดพลังงานมาตรฐานคือ จูล ซึ่งย่อมาจาก J หน่วยวัดพลังงานอื่นๆ ถูกใช้ เช่น กิโลวัตต์-ชั่วโมง แคลอรี่ นิวตันเมตร เทอร์ม และฟุต-ปอนด์
การถ่ายโอนพลังงานเกิดขึ้นเมื่อพลังงานเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง พลังงานสามารถย้ายจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งได้เช่นเดียวกับเมื่อพลังงานจากเท้าที่กำลังเคลื่อนที่ของคุณถูกส่งไปยังลูกฟุตบอลหรือพลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งได้ เมื่อพลังงานในแบตเตอรี่ถูกใช้เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พลังงานเคมีจะเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งเคลื่อนที่ไปตามสายไฟ พลังงานสามารถถ่ายโอนผ่านแสง เสียง และความร้อนได้
พลังงานสามารถถ่ายโอนเป็นแสงได้ - พลังงานแสงเป็นพลังงานรูปแบบเดียวที่เราสามารถมองเห็นได้ แสงจากดวงอาทิตย์ช่วยให้พืชเจริญเติบโตและเป็นอาหารให้เราได้เพลิดเพลิน พลังงานจากดวงอาทิตย์ยังให้พลังงานกับเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งสามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้
พลังงานสามารถถ่ายทอดเป็นเสียงได้ การ แสดงคอนเสิร์ตที่ดัง วงดนตรี หรือเสียงเพลงที่ดังผ่านลำโพง บางครั้งสร้างพลังงานเพียงพอที่คุณจะสัมผัสได้ถึงแรงสั่นสะเทือนในร่างกายของคุณ พลังงานเสียงจะถูกถ่ายโอนเมื่อคลื่นเสียงเดินทางจากแหล่งกำเนิดเหมือนกลองไปยังวัตถุอื่น หากเสียงดังเพียงพอ คลื่นจะสร้างแรงสั่นสะเทือนที่รุนแรงมากจนคุณรู้สึกได้ในอก
พลังงานสามารถถ่ายเทเป็นความร้อนได้ – เมื่อคุณนั่งข้างกองไฟ คุณจะสัมผัสได้ถึงความร้อนที่ทำให้ร่างกายอบอุ่น ความร้อนสามารถเคลื่อนจากวัตถุอุ่นไปยังวัตถุที่เย็นกว่าได้
ตัวอย่างทั่วไปของกฎการอนุรักษ์พลังงานมีดังนี้
ผลที่น่าสนใจประการหนึ่งของกฎการอนุรักษ์พลังงานคือมันหมายความว่าเครื่องเคลื่อนที่ถาวรประเภทแรกเป็นไปไม่ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบต้องมีแหล่งจ่ายไฟภายนอกเพื่อส่งพลังงานอย่างไม่จำกัดไปยังสภาพแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง
