Innehåll
Lagen om bevarande av energi är en viktig fysiklag. I grunden säger det att medan energi kan förvandlas från ett slag till ett annat, förändras den totala mängden energi inte. Denna lag gäller endast för slutna system, vilket betyder system som inte kan utbyta energi med sin miljö. Universum är till exempel ett slutet system, medan en kaffekopp som långsamt kyler på en bänkskiva inte är det.
system
Om ett system kan utbyta energi med omgivningen gäller det inte ett slutet system och energibesparing. Jorden är till exempel inte ett slutet system eftersom den både kan ta emot värme från solen och utstråla värme ut i rymden. Eftersom det är ett öppet system kan dess totala energi förändras. Universum som helhet är ett slutet system eftersom det såvitt vi vet inte är i kontakt med några andra system eller universum. Följaktligen förblir universumets totala energi oförändrad.
Former för energi
Energi kan ta många olika former. Ett objekt som rör sig har till exempel kinetisk energi eller rörelseenergi. Ett föremål höjt över marken har gravitationspotentialenergi eftersom tyngdkraften drar på föremålet och får den att "vill" falla. Ljus från solen är energi i form av strålning. Molekylerna i din mat har kemisk potentiell energi som du kan utvinna genom matsmältningen, och din kropp har energi i den mest uppenbara formen av allt - värme.
Energiomvandling
I universum som helhet förstörs aldrig energi - det ändrar bara former. När en sten faller, till exempel, förvandlas den tyngdkraftspotential som den hade på grund av sin höjd till kinetisk energi, och när den slår marken att kinetisk energi förvandlas till värme. Växter tar strålning och omvandlar energin som den innehåller till kemisk potentiell energi som du i sin tur utvinner när du äter din mat. Ett kraftverk tar kemisk potentiell energi i kol och förvandlar den till elektrisk energi. I alla dessa scenarier förändrar energi bara former.
Första lagen
Den första termodynamiklagen är ett annat sätt att ange lagen om bevarande av energi. Det säger att för alla system är förändringen i dess totala energi lika med mängden arbete som den gör minus mängden energi som överförs till den som värme. Detta är bara ett annat sätt att förklara samma idé, eftersom systemets energi förblir konstant såvida det inte får energi i form av antingen arbete eller värme.