Fő különbség – Az anyag és az energia megmaradásának törvénye
Az anyagmegmaradás törvénye és az energiamegmaradás törvénye a kémia két törvénye, amelyet az elszigetelt, zárt termodinamikai rendszerek tulajdonságainak magyarázatára használnak. Ezek a törvények kimondják, hogy az anyag vagy az energia nem keletkezhet vagy semmisülhet meg, hanem különböző formákká alakítható vagy átrendeződik. A legfontosabb különbség az anyag és az energia megmaradásának törvénye között az, hogy az anyag megmaradásának törvénye kimondja, hogy a teljes tömeg egy zárt rendszeren belül, amely nem engedi az anyagot vagy az energiát kiszabadulni, állandónak kell lennie, míg az energiamegmaradás törvénye szerint az energia nem létre lehet hozni vagy megsemmisíteni, de egyik formáról a másikra változhatnak.
Mi az anyagmegmaradás törvénye?
Az anyag megmaradásának törvénye egy olyan alapelv, amely leírja, hogy a zárt rendszeren belüli össztömegnek, amely nem engedi az anyagot vagy az energiát kiszabadulni, állandónak kell lennie. Így a rendszerben lévő tömeg mennyisége megmarad. Az olyan rendszert, amely nem engedi át az energiát vagy az anyagot a határain, termodinamikailag izolált rendszernek nevezzük.
1. ábra: Az izolált, zárt és nyitott termodinamikai rendszerek összehasonlítása
Ez a törvény azt is jelzi, hogy tömeget nem lehet sem létrehozni, sem megsemmisíteni, csak átrendezni vagy egyik formából a másikba változtatni. Ezek az átrendeződések vagy változások kémiai reakciókon keresztül történnek. Ezért a reagensek össztömege megegyezik a zárt termodinamikai rendszerben végbemenő kémiai reakció termékeinek teljes tömegével. Ebben a zárt rendszerben a kémiai reakciók a következők lehetnek:
- Nukleáris reakciók
- Radioaktív bomlás
- Egyéb kémiai reakciók
Mi az energiamegmaradás törvénye?
Az energiamegmaradás törvénye egy fizikai törvény, amely kimondja, hogy az energia nem keletkezhet vagy semmisíthető meg, de az egyik formából a másikba változtatható. Más szavakkal, ez a törvény azt jelzi, hogy a teljes energia egy zárt, elszigetelt rendszerben állandó marad. Ezért az energia egy rendszeren belül megmarad.
2. ábra: A napfény különböző energiaformákká alakítható, de nem semmisíthető meg
Például a rendszer potenciális energiája átalakítható mozgási energiává, de nem semmisíthető meg. Ez a fogalom a termodinamika első főtételében adható meg zárt termodinamikai rendszerre. Az alábbiak szerint adható meg.
δQ=dU + δW
Ahol δQ a rendszerhez hozzáadott energia mennyisége, δW a rendszer által végzett termodinamikai munka következtében elveszett munka, dU pedig a rendszer belső energiájának változása. Ez megmagyarázza, hogy az energia különböző formákká alakul, de nem keletkezik vagy semmisül meg.
Mi a kapcsolat az anyagmegmaradás törvénye és az energia között?
Úgy tartják, hogy a tömeg energiává alakítható és fordítva. Ez a tényleges módja a tömegenergia megőrzésének. Ezt először Henri Poincaré és Albert Einstein javasolta a „speciális relativitáselmélet” néven ismert fogalomként. A tömeg és az energia közötti összefüggés az alábbiak szerint adható meg:
E=mc2
Ahol E az energia, m a tömeg és c a fénysebesség. A klasszikus mechanikában azonban a két törvényt külön törvénynek tekintik.
Mi a különbség az anyagmegmaradás törvénye és az energia között?
Az anyag megmaradásának törvénye kontra energia |
|
| Az anyag megmaradásának törvénye egy olyan elv, amely leírja, hogy a teljes tömegnek állandónak kell lennie egy zárt rendszeren belül, amely nem engedi az anyagot vagy az energiát kiszökni. | Az energiamegmaradás törvénye egy fizikai törvény, amely kimondja, hogy az energia nem keletkezhet vagy semmisíthető meg, de az egyik formából a másikba változhat. |
| Természetvédelem | |
| A teljes tömeg egy elszigetelt, zárt termodinamikai rendszerben megmarad. | A teljes energia egy elszigetelt, zárt termodinamikai rendszerben megmarad. |
Összefoglalás – Az anyagmegmaradás törvénye vs az energia
Az anyag és az energia megmaradásának törvényét a klasszikus mechanika két külön törvénynek tekinti. Később azonban kiderült, hogy a két törvény között szoros kapcsolat van. Az anyagmegmaradás törvénye kimondja, hogy a teljes tömegnek állandónak kell lennie egy zárt rendszeren belül, amely nem engedi az anyagot vagy az energiát kiszökni, míg az energiamegmaradás törvénye kimondja, hogy az energia nem keletkezhet vagy semmisíthető meg, de egy formából megváltoztatható. másikba. Ez a legfontosabb különbség az anyag és az energia megmaradásának törvénye között.
