Az energia megmaradásának törvénye a fizika fontos törvénye. Alapvetően azt mondja, hogy bár az energia egyik fajtából a másikba fordulhat, az energia teljes mennyisége nem változik. Ez a törvény csak a zárt rendszerekre vonatkozik, vagyis olyan rendszerekre, amelyek nem tudnak energiát cserélni a környezetükkel. Az univerzum például egy zárt rendszer, míg a pulton lassan lehűlő kávéscsésze nem az.
Rendszerek
Ha egy rendszer energiát tud cserélni a környezetével, az nem zárt rendszer, és az energia megőrzése nem érvényes. A Föld például nem zárt rendszer, mert egyszerre képes fogadni a napból származó hőt, és hőt sugározni az űrbe. Mivel nyílt rendszerről van szó, teljes energiája megváltozhat. Az univerzum egésze egy zárt rendszer, mert amennyire tudjuk, nincs kapcsolatban más rendszerekkel vagy univerzumokkal. Következésképpen a világegyetem teljes energiája változatlan marad.
Az energia formái
Az energia sokféle formát ölthet. Például egy mozgó tárgy kinetikus energiával vagy mozgási energiával rendelkezik. A magasan a föld fölé emelt tárgynak van gravitációs potenciális energiája, mert a gravitáció ráhúzza az objektumot, és "akarni" akarja. A napfény sugárzás formájában energiát jelent. Az ételedben lévő molekulák kémiai potenciális energiával rendelkeznek, amelyet az emésztés révén nyerhetsz ki, és a tested energiával rendelkezik a legnyilvánvalóbb formában - a hőben.
Energiaátalakítás
A világegyetem egészében az energia soha nem pusztul el - csak formákat változtat. Ha például egy kő leesik, a magassága miatt birtokolt gravitációs potenciál kinetikus energiává válik, és amikor a talajra csapódik, a kinetikus energia hővé válik. A növények sugárzást vesznek fel, és a benne lévő energiát kémiai potenciális energiává alakítják, amelyet viszont kivonnak, amikor elfogyasztják az ételt. Az erőmű kémiai potenciális energiát vesz fel a szénben, és elektromos energiává alakítja. Mindezen forgatókönyvek szerint az energia csak formát vált.
Első törvény
A termodinamika első törvénye az energiamegmaradás törvényének kimondásának másik módja. Azt mondja, hogy bármely rendszer esetében az összes energiájának változása megegyezik az elvégzett munka mennyiségével, levonva a hőnek átadott energia mennyiségét. Ez csupán egy másik módja annak, hogy megmagyarázzuk ugyanazt az elképzelést, mert a rendszer energiája állandó marad, hacsak nem energiát kap munka vagy hő formájában.