Conţinut
Legea conservării energiei este o lege importantă a fizicii. Practic, se spune că, deși energia se poate transforma de la un fel la altul, cantitatea totală de energie nu se schimbă. Această lege se aplică numai sistemelor închise, adică sistemelor care nu pot schimba energie cu mediul lor. Universul, de exemplu, este un sistem închis, în timp ce o ceașcă de cafea se răcește lent pe un blat nu este.
sisteme
Dacă un sistem poate schimba energie cu împrejurimile sale, nu se aplică un sistem închis și conservarea energiei nu se aplică. Pământul, de exemplu, nu este un sistem închis deoarece ambele pot primi căldură de la soare și radiază căldură în spațiu. Deoarece este un sistem deschis, energia sa totală se poate schimba. Universul în ansamblu este un sistem închis, deoarece, din câte știm, nu este în contact cu alte sisteme sau universuri. În consecință, energia totală a universului rămâne neschimbată.
Forme de energie
Energia poate lua multe forme diferite. Un obiect care se mișcă, de exemplu, are energie cinetică sau energie a mișcării. Un obiect ridicat deasupra solului are energie potențială gravitațională, deoarece gravitația atrage asupra obiectului și îl determină să „vrea” să cadă. Lumina de la soare este energie sub formă de radiații. Moleculele din alimentele dvs. au energie potențială chimică pe care o puteți extrage prin digestie, iar corpul dvs. are energie în forma cea mai evidentă dintre toate - căldura.
Conversie de energie
În univers în ansamblu, energia nu este niciodată distrusă - ci doar schimbă formele. Atunci când o rocă cade, de exemplu, potențialul gravitațional pe care îl deține în virtutea înălțimii sale este transformat în energie cinetică și atunci când lovește pământul că energia cinetică se transformă în căldură. Plantele iau radiații și transformă energia pe care o conține în energie potențială chimică pe care o extrageți la rândul dvs. atunci când vă mâncați mâncarea. O centrală electrică preia energia potențială chimică în cărbune și o transformă în energie electrică. În toate aceste scenarii, energia este doar schimbarea formelor.
Prima lege
Prima lege a termodinamicii este un alt mod de a declara legea conservării energiei. Se spune că pentru orice sistem, schimbarea energiei sale totale este egală cu cantitatea de muncă pe care o are minus cantitatea de energie transferată către acesta sub formă de căldură. Aceasta este doar o altă modalitate de a explica aceeași idee, deoarece energia sistemului rămâne constantă decât dacă primește energie sub formă de muncă sau de căldură.