Obsah
Zákon zachovania energie je dôležitým fyzikálnym zákonom. V zásade sa hovorí, že hoci sa energia môže zmeniť z jedného druhu na iný, celkové množstvo energie sa nemení. Tento zákon sa vzťahuje iba na uzavreté systémy, čo znamená systémy, ktoré nemôžu vymieňať energiu so svojím prostredím. Vesmír je napríklad uzavretý systém, zatiaľ čo šálka kávy pomaly ochladzujúca na doske nie je.
systémy
Ak si systém dokáže vymieňať energiu so svojím okolím, nejde o uzavretý systém a úspora energie sa neuplatňuje. Napríklad Zem nie je uzavretý systém, pretože môže prijímať teplo zo slnka aj vyžarovať teplo do vesmíru. Od svojho otvoreného systému sa jeho celková energia môže meniť. Vesmír ako celok je uzavretý systém, pretože pokiaľ vieme, nie je v kontakte s inými systémami alebo vesmírmi. V dôsledku toho sa celková energia vesmíru nemení.
Formy energie
Energia môže mať mnoho rôznych foriem. Napríklad predmet, ktorý sa pohybuje, má kinetickú energiu alebo energiu pohybu. Objekt vyvýšený vysoko nad zemou má energiu gravitačného potenciálu, pretože gravitácia tiahne objekt a spôsobuje, že „chce“ spadnúť. Svetlo zo slnka je energia vo forme žiarenia. Molekuly vo vašom jedle majú chemickú potenciálnu energiu, ktorú môžete extrahovať trávením, a vaše telo má energiu v najviditeľnejšej forme zo všetkých - teplo.
Premena energie
Vo vesmíre ako celku nie je energia nikdy zničená - iba mení formy. Keď napríklad hornina spadne, gravitačný potenciál, ktorý má vďaka svojej výške, sa premení na kinetickú energiu a keď dopadne na zem, táto kinetická energia sa zmení na teplo. Rastliny prijímajú žiarenie a premieňajú energiu, ktorú obsahuje, na energiu chemickú, ktorú extrahujete, keď jete jedlo. Elektráreň berie energiu chemického potenciálu do uhlia a premieňa ju na elektrickú energiu. Vo všetkých týchto scenároch energia iba mení formy.
Prvý zákon
Prvý zákon termodynamiky je ďalším spôsobom, ako uviesť zákon o úspore energie. Hovorí, že pre každý systém je zmena v jeho celkovej energii rovnaká ako množstvo vykonanej práce mínus množstvo energie, ktorá sa na ňu preniesla ako teplo. Je to iba ďalší spôsob, ako vysvetliť tú istú myšlienku, pretože energia systému zostáva konštantná, pokiaľ neprijíma energiu vo forme práce alebo tepla.