Erinevus materjali ja energia kaitse seaduses

Peamine erinevus - materjali ja energia kaitse seadus
 

Mateeria ja energia säästmise seadus on keemia kaks seadust, mida kasutatakse isoleeritud suletud termodünaamiliste süsteemide omaduste selgitamiseks. Need seadused väidavad, et ainet ega energiat ei saa luua ega hävitada, vaid need saab muuta erinevateks vormideks või ümber korraldada. Aine säilitamise seaduse ja energia põhiline erinevus seisneb selles, et aine säilitamise seadus sätestab kogumass suletud süsteemis, mis ei lase ainel ega energial pääseda, peaks olema konstantne, samas kui energiaseisundi säilitamise seadus energia seda ei saa luua ega hävitada, kuid seda saab vormilt teisele muuta.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on asjade kaitse seadus
3. Mis on energia säästmise seadus
4. Seos materjali kaitsmise seaduse ja energia vahel
5. Kõrvuti võrdlus - tabeli kujul materjali ja energia säilitamise seadus
6. Kokkuvõte

Mis on asja kaitse seadus?

Mateeria säilitamise seadus on põhimõte, mis kirjeldab, et suletud süsteemi sisemine kogumass, mis ei lase ainel ega energial pääseda, peaks olema konstant. Seega säilib massi kogus selles süsteemis. Süsteemi, mis ei lase energiat ega ainet oma piirist läbi viia, tuntakse termodünaamiliselt isoleeritud süsteemina.

Joonis 1: Isoleeritud, suletud ja avatud termodünaamiliste süsteemide võrdlus

See seadus osutab ka sellele, et masu ei saa luua ega hävitada, seda saab ainult ümber korraldada või ühest vormist teise muuta. Need ümberkorraldused või muutused toimuvad keemiliste reaktsioonide kaudu. Seega on reagentide kogumass võrdne suletud termodünaamilises süsteemis toimuva keemilise reaktsiooni saaduste kogumassiga. Keemilised reaktsioonid toimuvad selles suletud süsteemis,

1. Tuumareaktsioonid
2. Radioaktiivne lagunemine
3. Muud keemilised reaktsioonid

Mis on energia säästmise seadus?

Energiasäästu seadus on füüsiline seadus, mis ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, kuid seda saab ühest vormist teise muuta. Teisisõnu, see seadus näitab, et koguenergia suletud, isoleeritud süsteemis püsib konstantsena. Seega on süsteem energiasäästlik.

Joonis 2: Päikesevalgust saab muuta erinevateks energiavormideks, kuid seda ei saa hävitada

Näiteks võib süsteemi potentsiaalse energia muundada kineetiliseks energiaks, kuid seda ei saa hävitada. Selle kontseptsiooni saab esitada suletud termodünaamilise süsteemi termodünaamika esimeses seaduses. Selle võib anda järgmiselt.

5Q = dU + 5W

Kus δQ on süsteemi lisatud energia hulk, δW on töö, mis kaob süsteemist tingitud termodünaamilise töö tõttu süsteemist ja dU on süsteemi sisemise energia muutus. See selgitab, et energia muundatakse erinevateks vormideks, kuid seda ei looda ega hävitata.

Milline on seos materjali ja energia kaitsmise seaduse vahel??

Arvatakse, et massi saab muundada energiaks ja vastupidi. See on mass-energia säästmise tegelik viis. Selle pakkusid esmakordselt välja Henri Poincaré ja Albert Einstein mõistena, mida tuntakse kui “erilist relatiivsust”. Massi ja energia suhte saab esitada järgmiselt:

E = mc²

Kus E on energia, m on mass ja c on valguse kiirus. Klassikalises mehaanikas peetakse neid kahte seadust siiski eraldi seadusteks.

Mis vahe on materjali ja energia kaitsmise seadusel??

Materjalide kaitse seadus vs energia
Mateeria säilitamise seadus on põhimõte, mis kirjeldab, et kogumass peaks olema konstantne suletud süsteemis, mis ei lase ainel ega energial pääseda.	Energiasäästu seadus on füüsiline seadus, mis ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, kuid seda saab ühest vormist teise muuta.
Konserveerimine
Isoleeritud suletud termodünaamilises süsteemis säilitatakse kogumass.	Isoleeritud suletud termodünaamilises süsteemis on koguenergia säästlik.

Kokkuvõte - materjali ja energia kaitse seadus

Aine ja energia säilitamise seadust peetakse klassikalises mehaanikas kaheks eraldi seaduseks. Kuid hiljem avastati, et kahe seaduse vahel on tugev seos. Aine säilitamise seadus sätestab, et kogumass peaks olema konstantne suletud süsteemis, mis ei lase ainel ega energial pääseda, samas kui energia säilitamise seaduses on öeldud, et energiat ei saa luua ega hävitada, vaid seda saab ühest vormist muuta teisele. See on peamine erinevus aine säilitamise seaduse ja energia vahel.

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Energia säästmise mõiste määratlus.” ThoughtCo, 13. november 2017, saadaval siin.
2. “Materjalide kaitse seadus - missa säilitamine.” Tuumaenergia, saadaval siit.
3. “Massi säilitamine.” Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 19. veebruar 2018, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Alkh.Alwa “Diagrammsüsteemid” - Omad tööd (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. „Taastuvenergia võrgus”, autor Kenueone (CC0) Commonsi Wikimedia kaudu