La ley de conservación de la energía es una ley importante de la física. Básicamente, dice que si bien la energía puede pasar de un tipo a otro, la cantidad total de energía no cambia. Esta ley se aplica solo a los sistemas cerrados, es decir, a los sistemas que no pueden intercambiar energía con su entorno. El universo, por ejemplo, es un sistema cerrado, mientras que una taza de café que se enfría lentamente sobre una encimera no lo es.
Sistemas
Si un sistema puede intercambiar energía con su entorno, no es un sistema cerrado y no se aplica la conservación de energía. La Tierra, por ejemplo, no es un sistema cerrado porque puede recibir calor del sol e irradiar calor al espacio. Dado que es un sistema abierto, su energía total puede cambiar. El universo en su conjunto es un sistema cerrado porque, hasta donde sabemos, no está en contacto con otros sistemas o universos. En consecuencia, la energía total del universo permanece sin cambios.
Formas de energia
La energía puede tomar muchas formas diferentes. Un objeto que se mueve, por ejemplo, tiene energía cinética o energía de movimiento. Un objeto elevado por encima del suelo tiene energía potencial gravitacional porque la gravedad tira del objeto y hace que "quiera" caer. La luz del sol es energía en forma de radiación. Las moléculas de los alimentos tienen energía potencial química que puede extraer mediante la digestión, y su cuerpo tiene energía en la forma más obvia de todas: el calor.
Conversión de energía
En el universo en su conjunto, la energía nunca se destruye, simplemente cambia de forma. Cuando una roca cae, por ejemplo, el potencial gravitacional que posee en virtud de su altura se convierte en energía cinética, y cuando golpea el suelo esa energía cinética se convierte en calor. Las plantas toman la radiación y convierten la energía que contiene en energía potencial química que usted a su vez extrae cuando ingiere sus alimentos. Una planta de energía toma la energía potencial química del carbón y la convierte en energía eléctrica. En todos estos escenarios, la energía simplemente está cambiando de forma.
Primera ley
La Primera Ley de la Termodinámica es otra forma de enunciar la ley de conservación de la energía. Dice que para cualquier sistema, el cambio en su energía total es igual a la cantidad de trabajo que realiza menos la cantidad de energía que se le transfiere en forma de calor. Esta es simplemente otra forma de explicar la misma idea, porque la energía del sistema permanece constante a menos que reciba energía en forma de trabajo o calor.