Keskeinen ero - aineen ja energian suojelun laki
Aineen säilymislaki ja energiansäästölaki ovat kaksi kemian lakia, joita käytetään selittämään eristettyjen, suljettujen termodynaamisten järjestelmien ominaisuuksia. Näiden lakien mukaan ainetta tai energiaa ei voida luoda tai tuhota, vaan se voidaan muuntaa eri muotoon tai järjestää uudelleen. Keskeinen ero aineen ja energian säteilylain välillä on se, että aineen säilymislaissa ilmoitetaan suljetussa järjestelmässä olevan kokonaismassan, joka ei salli aineen tai energian poistumista, olevan vakio, kun taas energiansäästölain mukaan energiaa ei voida voidaan luoda tai tuhota, mutta se voidaan muuttaa muodosta toiseen.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on aineen suojelun laki
3. Mikä on energian
säästämisen laki 4. Aineen ja energian säästämisen lain suhde
5. Rinnakkain vertailu - Aineen ja energian säilyttämisen laki Taulukkomuoto
6. Yhteenveto
Mikä on aineen suojelulaki?
Aineen säilymisen laki on periaate, joka kuvaa, että suljetussa järjestelmässä olevan kokonaismassan, joka ei salli aineen tai energian poistumista, tulisi olla vakio. Siksi massan määrä kyseisen järjestelmän sisällä on säilynyt. Järjestelmä, joka ei salli energian tai aineen kulkemista rajansa läpi, tunnetaan termodynaamisesti eristettynä järjestelmänä.
Kuva 1: Eristettyjen, suljettujen ja avoimien termodynaamisten järjestelmien vertailu
Tämä laki osoittaa myös, että massaa ei voida luoda eikä tuhota, se voidaan järjestää uudelleen tai muuttaa vain muodosta toiseen. Nämä uudelleenjärjestelyt tai muutokset tapahtuvat kemiallisten reaktioiden kautta. Siksi reagoivien aineiden kokonaismassa on yhtä suuri kuin suljetussa termodynaamisessa järjestelmässä tapahtuvassa kemiallisessa reaktiossa olevien tuotteiden kokonaismassa. Kemialliset reaktiot, jotka tapahtuvat tässä suljetussa järjestelmässä, voivat olla
- Ydinreaktiot
- Radioaktiivinen hajoaminen
- Muut kemialliset reaktiot
Mikä on energiansäästölaki?
Energiansäästölaki on fyysinen laki, jonka mukaan energiaa ei voida luoda tai tuhota, mutta se voidaan muuttaa muodosta toiseen. Toisin sanoen tämä laki osoittaa, että suljetussa, eristetyssä järjestelmässä oleva kokonaisenergia pysyy vakiona. Siksi energiaa säästyy järjestelmässä.
Kuva 2: Auringonvalo voidaan muuntaa eri energiamuotoiksi, mutta sitä ei voida tuhota
Esimerkiksi järjestelmän potentiaalinen energia voidaan muuntaa kineettiseksi energiaksi, mutta sitä ei voida tuhota. Tämä käsite voidaan antaa suljetun termodynaamisen järjestelmän termodynamiikan ensimmäisessä laissa. Se voidaan antaa alla.
5Q = dU + 5W
Missä δQ on järjestelmään lisätyn energian määrä, δW on järjestelmän menetetyn työn vuoksi menetetty työ järjestelmästä ja dU on muutos järjestelmän sisäisessä energiassa. Tämä selittää, että energia muuttuu eri muodoiksi, mutta sitä ei luoda tai tuhota.
Mikä on aineen suojelun lain ja energian suhde?
Katsotaan, että massa voidaan muuntaa energiaksi ja päinvastoin. Tämä on todellinen tapa, jolla massaenergia säästyy. Tämän ehdottivat ensin Henri Poincaré ja Albert Einstein käsitteeksi, joka tunnetaan nimellä "erityinen suhteellisuusteoria". Massan ja energian suhde voidaan antaa seuraavasti:
E = mc 2
Missä E on energia, m on massa ja c on valon nopeus. Klassisessa mekaniikassa näitä kahta lakia pidetään kuitenkin erillisinä laeina.
Mikä on ero aineen ja energian suojelun lain välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Laki aineen suojelusta vs. energia |
|
| Aineen säilymisen laki on periaate, joka kuvaa, että kokonaismassan tulee olla vakio suljetussa järjestelmässä, joka ei salli aineen tai energian poistumista. | Energiansäästölaki on fyysinen laki, jonka mukaan energiaa ei voida luoda tai tuhota, mutta se voidaan muuttaa muodosta toiseen. |
| Suojelu | |
| Eristetyn, suljetun termodynaamisen järjestelmän kokonaismassa säilytetään. | Eristetyn, suljetun termodynaamisen järjestelmän kokonaisenergia säilyy. |
Yhteenveto - aineen säilymisen laki vs. energia
Aineen ja energian säilymislakia pidetään kahdessa erillisessä laissa klassisessa mekaniikassa. Myöhemmin kuitenkin havaittiin, että näiden kahden lain välillä on vahva suhde. Aineen säilymisen lain mukaan kokonaismassan tulisi olla vakio suljetussa järjestelmässä, joka ei salli aineen tai energian poistumista, kun taas energiansäästölain mukaan energiaa ei voida luoda tai tuhota, mutta se voidaan muuttaa yhdestä muodosta toiselle. Tämä on tärkein ero aineen ja energian säilyvyyslain välillä.
