Zakon o očuvanju energije važan je zakon fizike. U osnovi, kaže se da, dok se energija može pretvoriti iz jedne vrste u drugu, ukupna količina energije se ne mijenja. Ovaj se zakon odnosi samo na zatvorene sustave, što znači sustave koji ne mogu razmjenjivati energiju sa svojim okolišem. Na primjer, svemir je zatvoreni sustav, dok šalica kave koja se polako hladi na ploči nije.
Sustavi
Ako sustav može izmjenjivati energiju sa okolinom, to nije zatvoreni sustav i očuvanje energije se ne odnosi. Na primjer, Zemlja nije zatvoreni sustav jer može primati toplinu od sunca i zračiti toplinu u svemir. Budući da je riječ o otvorenom sustavu, njegova se ukupna energija može mijenjati. Svemir u cjelini je zatvoreni sustav jer, koliko znamo, nije u kontaktu s bilo kojim drugim sustavom ili svemirom. Posljedično tome ukupna energija svemira ostaje nepromijenjena.
Oblici energije
Energija može imati mnogo različitih oblika. Na primjer, objekt koji se kreće ima kinetičku energiju ili energiju kretanja. Objekt podignut visoko iznad tla ima gravitacijsku potencijalnu energiju jer gravitacija vuče objekt i uzrokuje da "želi" pasti. Svjetlost sunca je energija u obliku zračenja. Molekule u vašoj hrani imaju kemijsku potencijalnu energiju koju možete izvući probavom, a vaše tijelo ima energiju u najočitijem obliku - toplini.
Pretvorba energije
U svemiru kao cjelini energija se nikada ne uništava - ona samo mijenja oblike. Na primjer, kad stijena padne, gravitacijski potencijal koji posjeduje zahvaljujući svojoj visini pretvara se u kinetičku energiju, a kada udari o tlo, ta se kinetička energija pretvara u toplinu. Biljke uzimaju zračenje i energiju koju sadrži pretvaraju u kemijsku potencijalnu energiju koju zauzvrat izvlačite kad jedete hranu. Elektrana uzima kemijsku potencijalnu energiju u ugljenu i pretvara je u električnu energiju. U svim tim scenarijima energija samo mijenja oblike.
Prvi zakon
Prvi zakon termodinamike je još jedan način da se navede zakon o očuvanju energije. Kaže da je za bilo koji sustav promjena ukupne energije jednaka količini posla koji umanjuje količina energije koja mu je prenesena kao toplina. Ovo je samo još jedan način objašnjenja iste ideje, jer energija sustava ostaje konstantna ukoliko ne prima energiju u obliku rada ili topline.
