什麼是能量守恆定律？概念、類型、如何工作的以及例子

我們解釋了什麼是能量守恆定律，它是如何工作的以及這個物理定律的一些實際例子。

當我們從滑梯上下降時，勢能會轉化為動能。

什麼是能量守恆原理？

能量守恆定律或能量守恆定律，也稱為熱力學第一定律，指出能源在一個孤立的物理系統中（即，不與其他系統進行任何交互），它將始終保持不變，除非它被轉化為其他類型的能量。

這歸納為以下原則：能量宇宙它既不能被創造，也不能被摧毀，只會轉化為其他形式的能量，比如熱能（電阻器的工作原理）或光能（燈泡的工作原理）。因此，當執行某些工作或存在某些化學反應時，如果不考慮它們的轉化，初始和最終能量的數量似乎會發生變化。

根據能量守恆定則，當給定的熱量 （Q） 被引入系統時，它總是等於內能增加量 （ΔU） 與工作（W） 受所述系統.因此，我們有公式：Q = ΔU + W，由此得出 ΔU = Q – W。

這個原則也適用於化學，因為化學反應中涉及的能量總是趨於守恆的，因此品質，除非後者轉化為能量，如阿爾伯特·愛因斯坦 （Albert Einstein） 著名的公式E = m.c2，其中 E 是能量，m 是品質，c光速.這個方程式在相對論中至關重要。

因此，正如已經說過的那樣，能量並沒有損失，但根據熱力學第二定律，它可以停止對做功有用：熵（無序）的趨勢是隨著時間，也就是說，系統無序地趨於無序。

正是這第二定律與第一定律的作用，阻止了永遠保持其能量完好無損的孤立系統的存在（例如運動或保溫瓶中的熱內容物）。能量不能被創造或銷毀並不意味著它保持不變。

另請參閱：物質守恆定律

能量守恆原理的例子

假設有一個女孩在滑梯上休息。只有一個作用引力勢能，因此其動能為 0 J。另一方面，通過滑下滑梯，您的速度會增加，您的動能，但隨著你失去高度，你的勢能也會降低。最後，它在滑梯的末端達到最大速度，具有最大的動能。但他的身高會降低，他的勢能引力將為 0 J。一種能量轉化為另一種能量，但兩者的總和在所描述的系統中總是會產生相同的數量。

另一個可能的例子是燈泡的作，它接收一定量的電能當開關被撥動並將其轉換為光能在熱能方面，因為燈泡會發熱。電、熱和光能的總量是相同的，但它已經從電轉化為光和熱。