Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom is energie geconserveerd?

Het behoud van energie is een fundamenteel principe in de fysica waarin stelt dat de totale hoeveelheid energie in een geïsoleerd systeem in de loop van de tijd constant blijft. Dit betekent dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar slechts van de ene vorm naar de andere is getransformeerd.

Dit is de reden waarom energie wordt geconserveerd:

* Noether's Stelling: Deze stelling stelt dat voor elke continue symmetrie in een fysiek systeem een ​​overeenkomstige geconserveerde hoeveelheid bestaat. In het geval van energiebesparing is de symmetrie tijdvertaling invariantie , wat betekent dat de natuurwetten te allen tijde hetzelfde zijn.

* Fundamentele natuurwetten: De natuurwetten, zoals de bewegingswetten van Newton, de vergelijkingen van Maxwell en de wetten van de thermodynamica, behouden allemaal inherent energie. Wanneer een bal bijvoorbeeld wordt gegooid, wordt de energie overgebracht van potentiële energie (vanwege zijn hoogte) naar kinetische energie (vanwege de beweging). De totale energie blijft echter constant.

* Experimenteel bewijs: Er zijn talloze experimenten uitgevoerd in de loop van de eeuwen die het behoud van energie hebben bevestigd. Geen enkel experiment heeft ooit een schending van dit fundamentele principe aangetoond.

Implicaties van energiebesparing:

* Efficiëntie: Inzicht in energiebesparing stelt ons in staat om efficiëntere systemen en machines te ontwerpen die energieverliezen minimaliseren.

* voorspelbaarheid: Als we weten dat energie wordt geconserveerd, kunnen we het gedrag van systemen voorspellen, van de beweging van planeten tot de stroom van elektriciteit.

* Duurzaamheid: Het behoud van energie is cruciaal voor duurzame ontwikkeling, omdat het het belang benadrukt van het verstandig gebruiken van energiebronnen en het minimaliseren van afval.

Het is belangrijk op te merken dat energiebesparing van toepassing is op geïsoleerde systemen . In werkelijkheid zijn systemen vaak niet perfect geïsoleerd en kan sommige energie worden uitgewisseld met de omgeving. Er wordt echter aangenomen dat de totale energie van het universum als geheel wordt behouden.