Enerjinin Korunumu Prensibinin ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve bu fizik kanununun bazı pratik örneklerini açıklıyoruz.
Enerjinin korunumu ilkesi nedir?
Enerjinin Korunumu Prensibi veya Enerji tasarrufu yasasıTermodinamiğin Birinci İlkesi olarak da bilinen , toplam miktarın Enerji izole bir fiziksel sistemde (yani, diğer sistemlerle herhangi bir etkileşim olmadan), diğer enerji türlerine dönüştürülmediği sürece her zaman aynı kalacaktır.
Bu, içindeki enerjinin ilkesiyle özetlenir. Evren Ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, yalnızca elektrik enerjisi gibi diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilir. kalori enerjisi (dirençler böyle çalışır) veya ışık enerjisinde (ampuller böyle çalışır). Bu nedenle, belirli işleri gerçekleştirirken veya belirli kimyasal reaksiyonların varlığında, dönüşümleri hesaba katılmazsa, ilk ve son enerji miktarı değişmiş gibi görünecektir.
Enerjinin Korunumu İlkesi'ne göre, bir sisteme belirli bir miktar ısı (Q) verildiğinde, her zaman iç enerji miktarındaki artış (ΔU) ile ısı arasındaki farka eşit olacaktır. Görev (W) tarafından yapılan sistem. Bu şekilde, formülümüz var: Q = ΔU + W, bundan şu sonucu çıkar ΔU = Q - W.
Bu ilke, çalışma alanı için de geçerlidir.Kimya, çünkü bir kimyasal reaksiyonda yer alan enerji her zaman korunma eğiliminde olacaktır, tıpkıkitleAlbert Einstein'ın ünlü formülünün gösterdiği gibi, enerjinin enerjiye dönüştürüldüğü durumlar dışında. E = m.c2, burada E enerji, m kütle ve cışık hızı. Bu denklem görelilik teorilerinde son derece önemlidir.
Öyleyse, daha önce söylendiği gibi enerji kaybolmaz, ancak Termodinamiğin İkinci Yasasına göre iş yapmak için yararlı olmaktan çıkabilir:entropi (bozukluğu) arttıkça artma eğilimindedir.havaBaşka bir deyişle, sistemler kaçınılmaz olarak düzensizlik eğilimindedir.
Bu ikinci yasanın birinci yasaya göre eylemi, enerjilerini sonsuza kadar bozulmadan tutan yalıtılmış sistemlerin varlığını engelleyen şeydir (örn. hareket kalıcı veya bir termosun sıcak içeriği). Enerjinin yaratılamaması veya yok edilememesi, değişmediği anlamına gelmez.
Enerjinin korunumu ilkesine örnekler
Dinlenmekte olan bir slaytta bir kız olduğunu varsayalım. Sadece biri ona göre hareket eder yerçekimi potansiyel enerjisiBu nedenle kinetik enerjisi 0 J'dir. Kaydıraktan aşağı kayarken hızı artar ve dolayısıyla hızı da artar. Kinetik enerji, ancak yükseklik kaybettiğinde, yerçekimi potansiyel enerjisi de azalır. Son olarak, maksimum kinetik enerjisi ile kaydırağın hemen sonunda tam hıza ulaşır. Ama boyu kısalacak ve potansiyel enerji yerçekimi enerjisi 0 J olacaktır. Bir enerji diğerine dönüştürülür, ancak her ikisinin toplamı açıklanan sistemde her zaman aynı miktarı verecektir.
Başka bir olası örnek, belirli bir miktarda ışık alan bir ampulün çalışmasıdır. elektrik gücü anahtarı etkinleştirerek ve onu dönüştürerek ışık enerjisi ve ampul ısındıkça termal enerjide. Elektrik, ısı ve ışık enerjisinin toplam miktarı aynıdır, ancak elektrikten ışığa ve ısıya dönüşmüştür.