Мы объясняем, что такое Принцип сохранения энергии, как он работает, и некоторые практические примеры этого физического закона.
Каков принцип сохранения энергии?
Принцип сохранения энергии или Закон сохранения энергии, также известный как Первый принцип термодинамики, утверждает, что общее количество Энергия в изолированной физической системе (то есть без какого-либо взаимодействия с другими системами) она всегда остается неизменной, за исключением случаев, когда она преобразуется в другие типы энергии.
Это сводится к тому принципу, что энергия в вселенная Его нельзя ни создать, ни разрушить, а только преобразовать в другие формы энергии, такие как электрическая энергия в калорийная энергия (так работают резисторы) или в световой энергии (так работают лампочки). Следовательно, при выполнении определенных работ или при наличии определенных химических реакций количество начальной и конечной энергии будет варьироваться, если не принимать во внимание ее превращения.
Согласно Принципу сохранения энергии, при вводе определенного количества тепла (Q) в систему оно всегда будет равно разнице между увеличением количества внутренней энергии (ΔU) плюс работа (W) сделано указанным система. Таким образом, у нас есть формула: Q = ΔU + W, откуда следует, что ΔU = Q - W.
Этот принцип также применим к областихимия, поскольку энергия, участвующая в химической реакции, всегда будет сохраняться, как имасса, за исключением случаев, когда последняя превращается в энергию, как указывает знаменитая формула Альберта Эйнштейна E = m.c2, где E - энергия, m - масса, c -скорость света. Это уравнение чрезвычайно важно в релятивистских теориях.
Таким образом, энергия не теряется, как уже было сказано, но она может перестать быть полезной для выполнения работы согласно второму закону термодинамики:энтропия (беспорядок) системы имеет тенденцию увеличиваться по мере того, какПогодаДругими словами, системы неизбежно склонны к беспорядку.
Действие этого второго закона в соответствии с первым - это то, что предотвращает существование изолированных систем, которые навсегда сохраняют свою энергию нетронутой (например, движение вечное, или горячее содержимое термоса). То, что энергия не может быть создана или уничтожена, не означает, что она остается неизменной.
Примеры принципа сохранения энергии
Предположим, что девушка отдыхает на горке. Только один действует на это гравитационно потенциальная энергияСледовательно, его кинетическая энергия равна 0 Дж. По мере того, как он скользит по слайду, с другой стороны, его скорость увеличивается, как и его скорость. Кинетическая энергия, но при уменьшении высоты его гравитационная потенциальная энергия также уменьшается. Наконец, он достигает полной скорости прямо в конце слайда с максимальной кинетической энергией. Но его рост уменьшится, а его потенциальная энергия гравитационная энергия будет равна 0 Дж. Одна энергия преобразуется в другую, но их сумма всегда будет давать одинаковое количество в описанной системе.
Другой возможный пример - это работа лампочки, на которую поступает определенное количество энергии. электроэнергия активируя переключатель и преобразуя его в Световая энергия и в тепловой энергии, когда лампочка нагревается. Общее количество электрической, тепловой и световой энергии осталось прежним, но оно было преобразовано из электрической в световую и тепловую.