Principio de conservación de la energía: concepto y ejemplos

Explicamos que es el principio de conservación de la energía, de qué forma actúa y algunos ejemplos prácticos de esta ley física.

añadir

¿Cuál es el principio de conservación de la energía?

El Principio de conservación de la energía o Ley de conservación de la energía , también conocido como Primer Principio de la Termodinámica, establece que la cantidad de energía total en un sistema físico aislado (es decir, sin ninguna interacción con otros sistemas) siempre permanecerá igual, excepto cuando se transforme en otros tipos de energía.

Esto se resume en el principio de que la energía no se puede crear ni destruido en el universo, solo transformado en otras formas de energía, como energía eléctrica en energía térmica (para que funcionen las resistencias) o en energía luminosa (así funcionan las bombillas) Por lo tanto, al realizar cierto trabajo o en presencia de ciertas reacciones químicas, la cantidad de energía inicial y final parece haber variado, si no se tienen en cuenta sus transformaciones.

De acuerdo con el Principio de Conservación de la energía, al ingresar una cantidad en un sistema de calor ( Q) determinado, siempre será igual a la diferencia Diferencia entre el aumento de la cantidad de energía interna (ΔU) más el trabajo (W) realizado por dicho sistema, de esta forma tenemos la fórmula: Q=ΔU + W, de la cual se sigue que ΔU=QW.

Este principio también se aplica al campo de la química, porque siempre se conservará la energía involucrada en una reacción química , así como la masa, excepto en los casos en que esta última se transforme en energía, como indicado por la famosa fórmula de Albert Einstein de E=m.c2, donde E es energía, m es masa yc la velocidad de la luz.Con esta formulación, comenzó la relatividad y la creación de la materia en el universo.

La energía, entonces, no se pierde, como ya se ha dicho, pero si se degrada, según la Segunda Ley de la Termodinámica : la entropía (desorden) de un sistema tiende a aumentar con el tiempo.Es decir, los sistemas tienden inevitablemente al desorden.

La acción de esta segunda ley, de acuerdo con la primera, es la que impide que los sistemas aislados que mantienen intacta su energía para siempre (como el movimiento perpetuo, o el contenido caliente de un termo) puedan crearse o destruirse no significa que permanece inmutable.

Ver también: Ley de conservación de la materia.

Ejemplos del principio de conservación de la energía

Supongamos que hay una niña en un tobogán, en reposo, sobre el que actúa solo una energía potencial gravitacional, por lo tanto su energía cinética es 0 J.Cuando se desliza hacia abajo, en cambio, aumenta su velocidad y también su energía cinética, pero cuando pierde altura su energía potencial gravitacional también disminuye, finalmente alcanza la velocidad máxima justo al final del deslizamiento, es decir, su energía cinética máxima, pero su altura habrá disminuido y su energía potencial gravitacional será de 0 J.allí como una energía se transforma en otra, pero la suma de ambas arrojará siempre la misma cantidad en el sistema descrito.

Otro posible ejemplo es el funcionamiento de una bombilla, que recibe una cierta cantidad de energía eléctrica cuando se acciona el interruptor, y la transforma en energía luminosa y térmica, ya que la bombilla se calienta.Energía, térmica y luz es lo mismo, pero se ha transformado del primero en los dos segundos.