에너지 보존의 원리

우리는 에너지 보존의 원리가 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 이 물리 법칙의 몇 가지 실용적인 예를 설명합니다.

위치 에너지는 미끄럼틀을 내려갈 때 운동 에너지로 변환됩니다.

에너지 보존의 원리는 무엇입니까?

에너지 보존의 원리 또는 에너지절약법, 열역학 제1원리라고도 알려진, 에너지 고립된 물리적 시스템(즉, 다른 시스템과의 상호 작용 없이)에서는 다른 유형의 에너지로 변환될 때를 제외하고는 항상 동일하게 유지됩니다.

이것은 에너지의 원리로 요약됩니다. 우주 그것은 생성되거나 파괴될 수 없으며, 전기 에너지와 같은 다른 형태의 에너지로만 변환됩니다. 열량 에너지 (이것이 저항기가 작동하는 방식입니다) 또는 빛 에너지에서 (이것이 전구가 작동하는 방식입니다). 따라서 특정 작업을 수행하거나 특정 화학 반응이 있을 때 변환을 고려하지 않으면 초기 및 최종 에너지의 양이 다양한 것으로 나타납니다.

에너지 보존의 원리에 따르면 시스템에 일정량의 열(Q)을 도입할 때 내부 에너지 양의 증가량(ΔU)에 더한 값의 차이는 항상 동일합니다. 직업 (W) 에 의해 만들어진 체계. 그런 식으로 공식이 있습니다. Q = ΔU + W, 그것으로부터 ΔU = Q - W.

이 원칙은 다음 분야에도 적용됩니다.화학, 화학 반응과 관련된 에너지는 항상 보존되는 경향이 있기 때문에대량의, 알버트 아인슈타인의 유명한 공식에 표시된 대로 후자가 에너지로 변환되는 경우를 제외하고 E = m.c2, 여기서 E는 에너지, m은 질량, c는빛의 속도. 이 방정식은 상대론적 이론에서 가장 중요합니다.

따라서 에너지는 이미 말했듯이 손실되지 않지만 열역학 제2법칙에 따라 작업을 수행하는 데 유용하지 않을 수 있습니다.엔트로피 시스템의 (장애)는 다음과 같이 증가하는 경향이 있습니다.날씨즉, 시스템은 필연적으로 무질서한 경향이 있습니다.

첫 번째 법칙에 따른 이 두 번째 법칙의 작용은 에너지를 영원히 온전하게 유지하는 고립된 시스템의 존재를 막는 것입니다(예: 움직임 영구 또는 보온병의 뜨거운 내용물). 그 에너지는 생성되거나 파괴될 수 없다는 것이 그것이 변하지 않는다는 것을 의미하지는 않습니다.

에너지 보존 원칙의 예

미끄럼틀 위에 한 소녀가 쉬고 있다고 가정해 봅시다. 오직 한 사람만이 그것에 대해 행동한다 중력 위치 에너지따라서 운동 에너지는 0 J입니다. 반면에 슬라이드 아래로 미끄러짐에 따라 속도가 증가하고 속도도 증가합니다. 운동 에너지, 그러나 높이가 줄어들면 중력 위치 에너지도 감소합니다. 마지막으로 슬라이드 끝에서 최대 운동 에너지로 최대 속도에 도달합니다. 그러나 그의 키는 줄어들고 그의 잠재력 중력 에너지는 0J가 됩니다. 한 에너지는 다른 에너지로 변환되지만 둘의 합은 설명된 시스템에서 항상 동일한 양을 산출합니다.

또 다른 가능한 예는 일정량의 빛을 받는 전구의 작동입니다. 전력 스위치를 활성화하고 변환하여 빛 에너지 전구가 가열됨에 따라 열 에너지에서. 전기, 열 및 빛 에너지의 총량은 같지만 전기에서 빛과 열로 변환되었습니다.

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