एक बंद प्रणाली के भीतर ऊर्जा का संरक्षण कैसे किया जाता है?

ऊर्जा संरक्षण का नियम भौतिकी का एक महत्वपूर्ण नियम है। मूल रूप से, यह कहता है कि जबकि ऊर्जा एक प्रकार से दूसरे प्रकार में बदल सकती है, ऊर्जा की कुल मात्रा में परिवर्तन नहीं होता है। यह कानून केवल बंद प्रणालियों पर लागू होता है, जिसका अर्थ है ऐसे सिस्टम जो अपने पर्यावरण के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान नहीं कर सकते। उदाहरण के लिए, ब्रह्मांड एक बंद प्रणाली है, जबकि काउंटरटॉप पर धीरे-धीरे ठंडा होने वाला कॉफी कप नहीं है।

यदि कोई प्रणाली अपने परिवेश के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान कर सकती है, तो यह एक बंद प्रणाली नहीं है और ऊर्जा का संरक्षण लागू नहीं होता है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी एक बंद प्रणाली नहीं है क्योंकि यह सूर्य से गर्मी प्राप्त कर सकती है और गर्मी को अंतरिक्ष में विकीर्ण कर सकती है। चूंकि यह एक खुला तंत्र है, इसलिए इसकी कुल ऊर्जा बदल सकती है। संपूर्ण ब्रह्मांड एक बंद प्रणाली है क्योंकि जहां तक ​​हम जानते हैं, यह किसी अन्य प्रणाली या ब्रह्मांड के संपर्क में नहीं है। नतीजतन ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा अपरिवर्तित रहती है।

ऊर्जा कई अलग-अलग रूप ले सकती है। एक वस्तु जो गतिमान है, उदाहरण के लिए, गतिज ऊर्जा या गति की ऊर्जा है। जमीन से ऊपर उठी हुई वस्तु में गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा होती है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण वस्तु पर खींच रहा है और इसे "गिरना" चाहता है। सूर्य से प्रकाश विकिरण के रूप में ऊर्जा है। आपके भोजन के अणुओं में रासायनिक संभावित ऊर्जा होती है जिसे आप पाचन के माध्यम से निकाल सकते हैं, और आपके शरीर में सबसे स्पष्ट रूप में ऊर्जा है - गर्मी।

पूरे ब्रह्मांड में, ऊर्जा कभी नष्ट नहीं होती है - यह सिर्फ रूप बदलती है। उदाहरण के लिए, जब कोई चट्टान गिरती है, तो उसकी ऊंचाई के कारण उसके पास मौजूद गुरुत्वाकर्षण क्षमता गतिज ऊर्जा में बदल जाती है, और जब वह जमीन से टकराती है तो गतिज ऊर्जा ऊष्मा में बदल जाती है। पौधे विकिरण लेते हैं और उसमें निहित ऊर्जा को रासायनिक संभावित ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं जिसे आप अपना भोजन खाने के बाद निकालते हैं। एक बिजली संयंत्र कोयले में रासायनिक संभावित ऊर्जा लेता है और इसे विद्युत ऊर्जा में बदल देता है। इन सभी परिदृश्यों में, ऊर्जा केवल रूप बदल रही है।

ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम ऊर्जा के संरक्षण के नियम को बताने का एक और तरीका है। यह कहता है कि किसी भी प्रणाली के लिए, उसकी कुल ऊर्जा में परिवर्तन उसके द्वारा किए गए कार्य की मात्रा के बराबर होता है, उसमें ऊष्मा के रूप में स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा को घटा दिया जाता है। यह उसी विचार को समझाने का एक और तरीका है, क्योंकि सिस्टम की ऊर्जा तब तक स्थिर रहती है जब तक कि उसे काम या गर्मी के रूप में ऊर्जा प्राप्त न हो।