принцип на запазване на енергията

Обясняваме какво представлява принципът за запазване на енергията, как работи и някои практически примери за този физически закон.

Потенциалната енергия се трансформира в кинетична енергия, когато се спускаме по пързалка.

Какъв е принципът за запазване на енергията?

Принципът за запазване на енергията или Закон за запазване на енергията, известен още като Първият принцип на термодинамиката, гласи, че общото количество на Енергия в изолирана физическа система (т.е. без никакво взаимодействие с други системи) тя винаги ще остане същата, освен когато се трансформира в други видове енергия.

Това се обобщава в принципа, че енергията в Вселената Тя не може нито да бъде създадена, нито унищожена, а само трансформирана в други форми на енергия, като електрическа енергия калорична енергия (така работят резисторите) или в светлинната енергия (така работят електрическите крушки). Следователно, при извършване на определени задачи или при наличие на определени химични реакции, количеството на началната и крайната енергия ще изглежда варира, ако не се вземат предвид нейните трансформации.

Съгласно принципа за запазване на енергията, когато се въвежда определено количество топлина (Q) в система, то винаги ще бъде равно на разликата между увеличаването на количеството вътрешна енергия (ΔU) плюс работа (W) направени от каза система. По този начин имаме формулата: Q = ΔU + W, от което следва, че ΔU = Q - W.

Този принцип важи и за областта нахимия, тъй като енергията, включена в химическата реакция, винаги ще се запазва, точно както примаса, освен в случаите, когато последната се трансформира в енергия, както е посочено от известната формула на Алберт Айнщайн за E = m.c2, където E е енергия, m е маса, а c ескоростта на светлината. Това уравнение е от изключително значение в релативистките теории.

Следователно енергията не се губи, както вече беше казано, но може да престане да бъде полезна за извършване на работа, според втория закон на термодинамиката:ентропия (разстройството) на системата има тенденция да се увеличава сметеорологично времеС други думи, системите неизбежно са склонни към безпорядък.

Действието на този втори закон в съответствие с първия е това, което предотвратява съществуването на изолирани системи, които запазват енергията си непокътната завинаги (като напр. движение вечно или горещото съдържание на термос). Това, че енергията не може да бъде създадена или унищожена, не означава, че тя остава непроменена.

Примери за принципа за запазване на енергията

Да предположим, че има момиче на пързалка, в покой. Само един действа върху него гравитационна потенциална енергияСледователно кинетичната му енергия е 0 J. Докато се плъзга надолу по пързалката, от друга страна, скоростта му се увеличава, както и неговата Кинетична енергия, но при загуба на височина, гравитационната му потенциална енергия също намалява. И накрая, той достига пълна скорост точно в края на пързалката, с максималната си кинетична енергия. Но неговият ръст ще е намалял и неговият потенциална енергия гравитационната енергия ще бъде 0 J. Една енергия се трансформира в друга, но сумата от двете винаги ще даде едно и също количество в описаната система.

Друг възможен пример е работата на електрическа крушка, която получава определено количество от електрическа енергия чрез активиране на превключвателя и го трансформира в светлинна енергия и в топлинна енергия, като крушката се нагрява. Общото количество електрическа, топлинна и светлинна енергия е същото, но е преобразувано от електрическа в светлинна и топлинна.

!-- GDPR -->