Kami menjelaskan apa itu Prinsip Kekekalan Energi, cara kerjanya dan beberapa contoh praktis dari hukum fisika ini.
Apa Prinsip kekekalan energi?
Prinsip Kekekalan Energi atau Hukum kekekalan energi, juga dikenal sebagai Prinsip Pertama Termodinamika, menyatakan bahwa jumlah total Energi dalam sistem fisik yang terisolasi (yaitu, tanpa interaksi dengan sistem lain) itu akan selalu tetap sama, kecuali jika diubah menjadi jenis energi lain.
Ini diringkas dalam prinsip bahwa energi dalam semesta Ia tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, hanya dapat diubah menjadi bentuk energi lain, seperti energi listrik di energi kalori (Beginilah cara kerja resistor) atau dalam energi cahaya (Beginilah cara kerja bola lampu). Oleh karena itu, ketika melakukan pekerjaan tertentu atau dengan adanya reaksi kimia tertentu, jumlah energi awal dan akhir akan tampak bervariasi jika transformasinya tidak diperhitungkan.
Menurut Prinsip Kekekalan Energi, ketika memasukkan sejumlah panas (Q) ke dalam suatu sistem, itu akan selalu sama dengan perbedaan antara peningkatan jumlah energi dalam (ΔU) ditambah pekerjaan (W) dibuat oleh kata sistem. Dengan cara itu, kami memiliki rumus: Q = U + W, dari mana berikut ini U = Q - W.
Prinsip ini juga berlaku untuk bidangkimia, karena energi yang terlibat dalam reaksi kimia akan cenderung selalu kekal, seperti halnyamassa, kecuali dalam kasus di mana yang terakhir diubah menjadi energi, seperti yang ditunjukkan oleh rumus terkenal Albert Einstein E = m.c2, di mana E adalah energi, m adalah massa, dan c adalahkecepatan cahaya. Persamaan ini sangat penting dalam teori relativistik.
Energi, kemudian, tidak hilang, seperti yang telah dikatakan, tetapi dapat berhenti berguna untuk melakukan pekerjaan, menurut Hukum Kedua Termodinamika:entropi (ketidakteraturan) suatu sistem cenderung meningkat seiring dengancuacaDengan kata lain, sistem pasti cenderung tidak teratur.
Tindakan hukum kedua ini sesuai dengan yang pertama adalah yang mencegah keberadaan sistem terisolasi yang menjaga energinya tetap utuh selamanya (seperti pergerakan abadi, atau isi panas termos). Bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tidak berarti bahwa ia tetap tidak berubah.
Contoh Prinsip kekekalan energi
Misalkan ada seorang gadis di perosotan, dalam keadaan diam. Hanya satu yang bertindak di atasnya energi potensial gravitasiOleh karena itu, energi kinetiknya adalah 0 J. Saat meluncur ke bawah slide, di sisi lain, kecepatannya meningkat dan begitu juga Energi kinetik, tetapi ketika kehilangan ketinggian, energi potensial gravitasinya juga berkurang. Akhirnya, ia mencapai kecepatan penuh tepat di ujung perosotan, dengan energi kinetik maksimumnya. Tapi tinggi badannya akan berkurang dan energi potensial energi gravitasi akan menjadi 0 J. Satu energi diubah menjadi energi lain, tetapi jumlah keduanya akan selalu menghasilkan jumlah yang sama dalam sistem yang dijelaskan.
Contoh lain yang mungkin adalah pengoperasian bola lampu, yang menerima sejumlah tenaga listrik dengan mengaktifkan sakelar dan mengubahnya menjadi energi cahaya dan dalam energi panas, saat bohlam memanas. Jumlah total energi listrik, panas dan cahaya adalah sama, tetapi telah diubah dari listrik menjadi cahaya dan termal.