Vi förklarar vad principen för bevarande av energi är, hur den fungerar och några praktiska exempel på denna fysiska lag.
Vad är principen om energihushållning?
Principen om energihushållning eller Energisparlagen, även känd som den första principen för termodynamiken, säger att den totala mängden av Energi i ett isolerat fysiskt system (det vill säga utan någon interaktion med andra system) kommer det alltid att förbli detsamma, förutom när det omvandlas till andra typer av energi.
Detta sammanfattas i principen att energin i universum Det kan varken skapas eller förstöras, bara omvandlas till andra former av energi, såsom elektrisk energi i kalorienergi (så här fungerar motstånd) eller i ljusenergi (så här fungerar glödlampor). Följaktligen, när man utför vissa jobb eller i närvaro av vissa kemiska reaktioner, kommer mängden initial och slutlig energi att tyckas ha varierat om dess omvandlingar inte beaktas.
Enligt principen om energibevarande, när en viss mängd värme (Q) införs i ett system, kommer den alltid att vara lika med skillnaden mellan ökningen av mängden intern energi (ΔU) plus jobb (W) gjord av sa systemet. På det sättet har vi formeln: Q = ΔU + W, varav det följer att ΔU = Q - W.
Denna princip gäller även för områdetkemi, eftersom energin som är involverad i en kemisk reaktion tenderar att alltid bevaras, precis sommassa, förutom i de fall då den senare omvandlas till energi, vilket indikeras av Albert Einsteins berömda formel för E = m.c2, där E är energi, m är massa och c ärljusets hastighet. Denna ekvation är av yttersta vikt i relativistiska teorier.
Energin går alltså inte förlorad, som redan har sagts, men den kan sluta vara användbar för att utföra arbete, enligt termodynamikens andra lag:entropi (störning) av ett system tenderar att öka närväderMed andra ord, system tenderar oundvikligen till oordning.
Handlingen av denna andra lag i enlighet med den första är vad som förhindrar existensen av isolerade system som håller sin energi intakt för alltid (som t.ex. rörelse evig, eller det varma innehållet i en termos). Att energi inte kan skapas eller förstöras betyder inte att den förblir oförändrad.
Exempel på principen om energihushållning
Anta att det är en flicka på en rutschkana, i vila. Endast en agerar på det potentiell gravitationsenergiDärför är dess kinetiska energi 0 J. När den glider nerför rutschkanan, å andra sidan, ökar dess hastighet och det gör också dess Rörelseenergi, men när den tappar höjd minskar också dess gravitationella potentiella energi. Slutligen når den full fart precis vid slutet av rutschkanan, med sin maximala kinetiska energi. Men hans längd kommer att ha minskat och hans potentiell energi gravitationsenergin blir 0 J. En energi omvandlas till en annan, men summan av båda kommer alltid att ge samma mängd i det beskrivna systemet.
Ett annat möjligt exempel är driften av en glödlampa, som får en viss mängd elkraft genom att aktivera omkopplaren och omvandla den till ljusenergi och i termisk energi, när glödlampan värms upp. Den totala mängden elektrisk, termisk och ljusenergi är densamma, men den har omvandlats från elektrisk till ljus och termisk.