Објашњавамо шта је принцип очувања енергије, како функционише и неке практичне примере овог физичког закона.
Шта је принцип очувања енергије?
Принцип очувања енергије или Закон о очувању енергије, такође познат као Први принцип термодинамике, наводи да је укупна количина од Енергија у изолованом физичком систему (тј. без икакве интеракције са другим системима) увек ће остати исти, осим када се трансформише у друге врсте енергије.
Ово је сажето у принципу да енергија у универзум Не може се ни створити ни уништити, већ само трансформисати у друге облике енергије, као што је електрична енергија у калоријска енергија (овако раде отпорници) или у светлосној енергији (овако раде сијалице). Дакле, при обављању одређених послова или у присуству одређених хемијских реакција, количина почетне и крајње енергије ће изгледати као да су варирале ако се њене трансформације не узму у обзир.
Према принципу очувања енергије, приликом увођења одређене количине топлоте (К) у систем, она ће увек бити једнака разлици између повећања количине унутрашње енергије (ΔУ) плус посао (В) направио је рекао систем. На тај начин имамо формулу: К = ΔУ + В, из чега следи да ΔУ = К - В.
Овај принцип важи и за областхемија, пошто ће енергија укључена у хемијску реакцију тежити да увек буде очувана, баш као имаса, осим у случајевима када се ова друга трансформише у енергију, на шта указује позната формула Алберта Ајнштајна о Е = м.ц2, где је Е енергија, м је маса, а ц јебрзина светлости. Ова једначина је од највеће важности у релативистичким теоријама.
Енергија се, дакле, не губи, као што је већ речено, али може престати да буде корисна за обављање посла, према Другом закону термодинамике:ентропија (поремећај) система има тенденцију повећања како севременске приликеДругим речима, системи неизбежно теже нереду.
Деловање овог другог закона у складу са првим је оно што спречава постојање изолованих система који своју енергију заувек одржавају нетакнутом (као нпр. кретање перпетуал, или врући садржај термосице). То што се енергија не може створити или уништити не значи да остаје непромењена.
Примери принципа очувања енергије
Претпоставимо да је девојка на тобогану, у мировању. Само један делује на то гравитациона потенцијална енергијаПрема томе, његова кинетичка енергија је 0 Ј. С друге стране, како клизи низ тобоган, његова брзина се повећава, а самим тим и његова Кинетичке енергије, али при губитку висине опада и његова гравитациона потенцијална енергија. Коначно, достиже пуну брзину одмах на крају тобогана, са својом максималном кинетичком енергијом. Али његова висина ће се смањити и његова потенцијална енергија гравитациона енергија биће 0 Ј. Једна енергија се трансформише у другу, али збир обе ће увек дати исту количину у описаном систему.
Други могући пример је рад сијалице која прима одређену количину електрична енергија активирањем прекидача и трансформише га у светлосна енергија и у топлотној енергији, како се сијалица загрева. Укупна количина електричне, топлотне и светлосне енергије је иста, али је трансформисана из електричне у светлосну и топлотну.