Kā enerģija tiek saglabāta slēgtā sistēmā?

Enerģijas saglabāšanas likums ir svarīgs fizikas likums. Būtībā tas saka, ka, lai gan enerģija var pārvērsties no viena veida citā, kopējais enerģijas daudzums nemainās. Šis likums attiecas tikai uz slēgtām sistēmām, kas nozīmē sistēmas, kuras nevar apmainīt enerģiju ar savu vidi. Piemēram, Visums ir slēgta sistēma, savukārt kafijas tasīte lēnām atdziest uz galda.

Sistēmas

Ja sistēma var apmainīt enerģiju ar apkārtni, tā nav slēgta sistēma un enerģijas taupīšana netiek piemērota. Piemēram, Zeme nav slēgta sistēma, jo tā var gan saņemt siltumu no saules, gan izstarot siltumu kosmosā. Tā kā tā ir atvērta sistēma, tās kopējā enerģija var mainīties. Visums kopumā ir slēgta sistēma, jo, cik mēs zinām, tas nav saskarē ar citām sistēmām vai Visumiem. Līdz ar to Visuma kopējā enerģija paliek nemainīga.

Enerģijas formas

Enerģijai var būt dažādas formas. Piemēram, kustīgam objektam ir kinētiskā enerģija vai kustības enerģija. Objektam, kas pacelts augstu virs zemes, ir gravitācijas potenciālā enerģija, jo gravitācija velk objektu un liek tam "gribēt" nokrist. Saules gaisma ir enerģija starojuma veidā. Pārtikā esošajām molekulām ir ķīmiska potenciālā enerģija, kuru jūs varat iegūt gremošanas ceļā, un jūsu ķermenim ir enerģija visredzamākajā formā - siltumā.

Enerģijas pārveidošana

Visumā kopumā enerģija nekad netiek iznīcināta - tā tikai maina formas. Piemēram, nokrītot akmenim, gravitācijas potenciāls, kas tam piemīt augstuma dēļ, tiek pārvērsts par kinētisko enerģiju, un, kad tas triecas pret zemi, kinētiskā enerģija pārvēršas siltumā. Augi uzņem radiāciju un pārveido tajā esošo enerģiju par ķīmisko potenciālu enerģiju, kuru jūs savukārt iegūstat, ēdot pārtiku. Spēkstacija ņem ogļās ķīmisko potenciālu enerģiju un pārvērš to elektriskajā enerģijā. Visos šajos scenārijos enerģija tikai maina formas.

Pirmais likums

Pirmais termodinamikas likums ir vēl viens veids, kā noteikt enerģijas saglabāšanas likumu. Tajā teikts, ka jebkurai sistēmai tās kopējās enerģijas izmaiņas ir vienādas ar paveiktā darba apjomu, atskaitot enerģijas daudzumu, kas tai nodots kā siltums. Tas ir tikai vēl viens veids, kā izskaidrot to pašu ideju, jo sistēmas enerģija paliek nemainīga, ja vien tā nesaņem enerģiju ne darba, ne siltuma veidā.

  • Dalīties
instagram viewer