Ключова разлика – Закон за запазване на материята срещу енергия
Законът за запазване на материята и законът за запазване на енергията са два закона в химията, които се използват за обяснение на свойствата на изолирани, затворени термодинамични системи. Тези закони гласят, че материята или енергията не могат да бъдат създадени или унищожени, но могат да бъдат превърнати в различни форми или да бъдат пренаредени. Ключовата разлика между закона за запазване на материята и енергията е, че законът за запазване на материята гласи, че общата маса вътре в затворена система, която не позволява на материята или енергията да избяга, трябва да бъде константа, докато законът за запазване на енергията гласи, че енергията не може да бъде създаден или унищожен, но може да бъде променен от една форма в друга.
Какво е законът за запазване на материята?
Законът за запазване на материята е принцип, който описва, че общата маса вътре в затворена система, която не позволява на материята или енергията да избяга, трябва да бъде константа. Следователно количеството маса вътре в тази система се запазва. Система, която не позволява на енергията или материята да премине през нейната граница, е известна като термодинамично изолирана система.
Фигура 1: Сравнение между изолирани, затворени и отворени термодинамични системи
Този закон също така показва, че масата не може нито да бъде създадена, нито унищожена, тя може само да бъде пренаредена или променена от една форма в друга. Тези пренареждания или промени възникват чрез химични реакции. Следователно общата маса на реагентите е равна на общата маса на продуктите в химична реакция, която протича в затворена термодинамична система. Химичните реакции, протичащи в тази затворена система, могат да бъдат,
- Ядрени реакции
- Радиоактивен разпад
- Други химични реакции
Какво е законът за запазване на енергията?
Законът за запазване на енергията е физически закон, който гласи, че енергията не може да се създава или унищожава, но може да се променя от една форма в друга. С други думи, този закон показва, че общата енергия в затворена изолирана система остава постоянна. Следователно енергията се запазва в системата.
Фигура 2: Слънчевата светлина може да се преобразува в различни енергийни форми, но не може да бъде унищожена
Например, потенциалната енергия на системата може да бъде преобразувана в кинетична енергия, но не може да бъде унищожена. Тази концепция може да бъде дадена в първия закон на термодинамиката за затворена термодинамична система. Може да бъде дадено по-долу.
δQ=dU + δW
Където δQ е количеството енергия, добавено към системата, δW е работата, загубена от системата поради термодинамичната работа, извършена от системата, а dU е промяната във вътрешната енергия на системата. Това обяснява, че енергията се преобразува в различни форми, но не се създава или унищожава.
Каква е връзката между закона за запазване на материята и енергията?
Счита се, че масата може да се преобразува в енергия и обратно. Това е действителният начин, по който се осъществява запазването на масата на енергията. Това е предложено за първи път от Анри Поанкаре и Алберт Айнщайн като концепция, известна като „специална теория на относителността“. Връзката между масата и енергията може да бъде дадена по-долу:
E=mc2
Където E е енергията, m е масата и c е скоростта на светлината. В класическата механика обаче двата закона се разглеждат като отделни закони.
Каква е разликата между закона за запазване на материята и енергията?
Закон за запазване на материята срещу енергия |
|
| Законът за запазване на материята е принцип, който описва, че общата маса трябва да бъде константа в затворена система, която не позволява на материята или енергията да избягат. | Законът за запазване на енергията е физически закон, който гласи, че енергията не може да бъде създадена или унищожена, но може да бъде променена от една форма в друга. |
| Опазване | |
| Общата маса в изолирана, затворена термодинамична система се запазва. | Общата енергия в изолирана, затворена термодинамична система се запазва. |
Резюме – Закон за запазване на материята срещу енергия
Законът за запазване на материята и енергията се разглеждат като два отделни закона в класическата механика. Но по-късно беше открито, че има силна връзка между двата закона. Законът за запазване на материята гласи, че общата маса трябва да бъде константа в затворена система, която не позволява на материята или енергията да избягат, докато законът за запазване на енергията гласи, че енергията не може да бъде създадена или унищожена, но може да бъде променена от една форма на друг. Това е ключовата разлика между закона за запазване на материята и енергията.
