Bảo toàn năng lượng docx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (118.27 KB, 4 trang )
Bảo toàn năng lượng
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Thí nghiệm của James Prescott Joule, năm 1843, để phát
hiện sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này (cơ năng) sang
dạng khác (nhiệt năng)
Định luật bảo toàn năng lượng, cũng là định luật một
nhiệt động lực học(một trong bốn định luật của nhiệt động
lực học), phát biểu rằng năng lượng(hoặc đại lượng tương
đương của nó là khối lượng tương đối tính) không thể tự
nhiên sinh ra hoặc mất đi.
Trong toàn vũ trụ, tổng năng lượng không đổi, nó chỉ có
thể chuyển từ hệ này sang hệ khác. Người ta không thể "tạo
ra" năng lượng, người ta chỉ "chuyển dạng" năng lượng mà
thôi.
Định luật bảo toàn năng lượng là một nguyên lý tổng quát
cho tất cả các lý thuyết vật lý (cơ học, điện từ học, vật lý
hạt nhân, ). Chưa từng thấy ngoại lệ của định luật này,
tuy rằng đôi khi người ta cũng nghi ngờ nó, nhất là trong
các phân rã phóng xạ. Tiên đề Noether cho rằng sự bảo
toàn năng lượng có liên quan chặt chẽ tới độ đồng dạng về
cấu trúc của không-thời gian.
[sửa]Trong nhiệt động lực học
Định luật bảo toàn năng lượng cũng chính là định luật 1
nhiệt động lực học. Theo định luật này, tổng năng lượng
của một hệ kín là không đổi. Phát biểu cách khác:
Nhiệt năng truyền vào một hệ bằng thay đổi nội
năng của hệ cộng với công năng mà hệ sinh ra cho
môi trường.
Một hệ quả của định luật này là khi không có công thực
hiện trên hệ, hay hệ không sinh công, đồng thời khi nội
năng của hệ không đổi (nhiều khi được thể hiện qua
nhiệt độ không đổi), tổng thông lượng năng lượng đi vào
hệ phải bằng tổng thông lượng năng lượng đi ra:
F
vào
= F
ra
F
vào
= F
phản xạ
+ F
bức xạ
+ F
truyền qua
Trong đó:
F
bức xạ
= F
hấp thụ
Ví dụ, với vật đen tuyệt đối, F
phản xạ
= F
truyền qua
=
0, thì:
F
vào
= F
hấp thụ
= F
bức xạ
Từ mệnh đề đã phát biểu như trên ta có thể
phát biểu ngắn gọn lại như sau :năng lượng
không tự sinh ra mả cũng không tự mất đi nó
chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Một số ví dụ chứng minh cho sự chuyển hóa
của năng lượng:
1) Nếu thả một hòn bi từ trên cao xuống một
cái chén thì hòn bi từ trên cao rơi xuống là thế
năng rớt xướng và chuyển đông quanh thành
chén là động năng đồng thời phát ra tiếng
động là âm năng ngoài ra nó còn ma sát với
thành chén tạo ra nhiệt năng, vậy ta có thể
thấy từ một dạng năng lượng là thế năng nó
lại bị chuyển hóa thành 3 dạng năng lượng
như đã nêu ở trên.
2) Ta thấy rằng khi đun một ấm nước thì nhiệt
năng của cái bếp đã chuyển hóa thành động
năng cho các phân tử nước bốc hơi lên bề
mặt chất lỏng.
