أهلا وسهلا بكم طلابنا الأعزاء إلى موقع تريند. في هذا المقال نجيب عليك سؤالاً ينص على أن مبدأ الحفاظ على الطاقة؟ نتعرف على حركة الأجسام ونتعرف على تبادل الطاقة
قانون ترشيد الطاقة
يعد قانون حفظ الطاقة أو قانون بقاء الطاقة من أهم قوانين الفيزياء، حيث يخضع كل ما يمكن اعتباره نظامًا منعزلاً في الكون، والنظام المنعزل هو نظام لا يتبادل الطاقة أو المادة مع المحيط. ينص هذا القانون على أنه في أي نظام منعزل، لا يتم تدمير الطاقة أو إنشاؤها من نقطة الصفر، بل يتم تحويلها من شكل إلى آخر ومن شكل إلى آخر. هناك عدة أنواع من الطاقة وهي كيميائية وميكانيكية وحرارية وطاقة شمسية ونووية وكهربائية وطاقة ضوئية، وخلال العمليات والتحولات التي تحدث في الطبيعة تتحول الطاقة من نوع إلى آخر لكنها لا تموت وتختفي، بل تبقى إلى الأبد.
حركة الأشياء
تمت دراسة حركة الأجسام وتحولات الطاقة بينها من قبل العديد من العلماء، لذلك مرت بمراحل عديدة، حيث بدأ العالم جاليليو بدراسة حركة البندول واكتشف أنه في حركة البندول الاهتزازي، فإن طاقة الموقف تتحول إلى طاقة حركية والعكس صحيح، مما يعني أن الطاقة تظل محفوظة في النظام طالما أن الكتل لا تتفاعل مع بعضها البعض، طالما لا يوجد احتكاك، ثم أثناء دراسة الاصطدامات بين الأشياء كانت اكتشفوا أن الطاقة الحركية والزخم الخطي يتم حفظهما في التصادمات المرنة، تمامًا كما يحدث عندما تصطدم كرات البلياردو.
تبادل الطاقة
تنقسم الأنظمة إلى نوعين، وهي أنظمة مغلقة، لا يوجد فيها تبادل للحرارة أو المواد مع البيئة، وأنظمة مفتوحة، حيث يوجد تبادل للطاقة مع البيئة أو مع نظام آخر. ينص قانون حفظ الطاقة لنظام مفتوح على أن الطاقة التي تدخل النظام مطروحًا منها الطاقة الخارجة منه، تساوي مقدار التغيير في طاقة النظام. من خلال دراسة مقدار التغيير في طاقة النظام، من الممكن معرفة طبيعة العمليات التي تحدث فيه حتى لو لم نتمكن من رؤيتها.
قانون حفظ الطاقة في الديناميكا الحرارية
إنه القانون الأول في دراسة الديناميكا الحرارية، والذي من خلاله يمكن الوصول إلى بقية العلاقات التي تربط وتصف حركة وتفاعل الأجسام مع بعضها البعض. ينص هذا القانون على أن لكل نظام ديناميكي حراري قدرًا معينًا من الطاقة، وتنقسم هذه الطاقة إلى طاقة خارجية وطاقة داخلية للنظام، ويشكل مجموعها الطاقة الكلية. عند دراسة التغييرات التي تطرأ على النظام، فإننا عادة ما نولي اهتمامًا للطاقة الداخلية ونهمل الخارجية ونعادلها بالصفر. ينص هذا القانون على أن التغيير في الطاقة الداخلية للنظام يساوي تغييرًا في عبء العمل بالإضافة إلى تغير في درجة الحرارة.