Peamine erinevus – aine ja energia jäävuse seadus
Aine jäävuse seadus ja energia jäävuse seadus on kaks keemiaseadust, mida kasutatakse isoleeritud suletud termodünaamiliste süsteemide omaduste selgitamiseks. Need seadused väidavad, et ainet või energiat ei saa luua ega hävitada, vaid neid saab muuta erinevateks vormideks või ümber korraldada. Peamine erinevus aine ja energia jäävuse seaduse vahel on see, et aine jäävuse seadus ütleb, et suletud süsteemi sees olev kogumass, mis ei lase ainel ega energial välja pääseda, peaks olema konstantne, samas kui energia jäävuse seadus väidab, et energia ei saa luua või hävitada, kuid seda võib muuta ühest vormist teise.
Mis on aine jäävuse seadus?
Aine jäävuse seadus on põhimõte, mis kirjeldab, et suletud süsteemi sees olev kogumass, mis ei lase ainel ega energial välja pääseda, peaks olema konstantne. Seega säilib selle süsteemi sees oleva massi kogus. Süsteemi, mis ei lase energial ega ainel oma piire läbida, nimetatakse termodünaamiliselt isoleeritud süsteemiks.
Joonis 1: isoleeritud, suletud ja avatud termodünaamiliste süsteemide võrdlus
See seadus viitab ka sellele, et massi 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 produktide kogumassiga. Selles suletud süsteemis toimuvad keemilised reaktsioonid võivad olla
- Tuumareaktsioonid
- Radioaktiivne lagunemine
- Muud keemilised reaktsioonid
Mis on energia jäävuse seadus?
Energia jäävuse seadus on füüsikaline seadus, mis ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, kuid seda võib ühest vormist teise muuta. Teisisõnu, see seadus näitab, et suletud, isoleeritud süsteemi sees olev koguenergia jääb konstantseks. Seega säilib süsteemis energia.
Joonis 2: päikesevalgust saab muuta erinevateks energiavormideks, kuid seda ei saa hävitada
Näiteks süsteemi potentsiaalset energiat saab muuta kineetiliseks energiaks, kuid seda ei saa hävitada. Selle kontseptsiooni saab anda suletud termodünaamilise süsteemi termodünaamika esimeses seaduses. Selle saab esitada järgmiselt.
δQ=dU + δW
Kus δQ on süsteemile lisatud energia hulk, δW on süsteemi termodünaamilise töö tõttu kaotatud töö ja dU on süsteemi siseenergia muutus. See selgitab, et energia muudetakse erinevatesse vormidesse, kuid seda ei teki ega hävitata.
Milline on seos aine jäävuse seaduse ja energia vahel?
Arvatakse, et massi saab muundada energiaks ja vastupidi. See on tegelik viis massienergia säästmiseks. Selle pakkusid esmakordselt välja Henri Poincaré ja Albert Einstein kui mõistet, mida tuntakse kui "erirelatiivsusteooriat". Massi ja energia vahelise seose saab esitada järgmiselt:
E=mc2
Kus E on energia, m on mass ja c on valguse kiirus. Klassikalises mehaanikas käsitletakse neid kahte seadust aga eraldi seadustena.
Mis vahe on aine jäävuse seadusel ja energial?
Aine jäävuse seadus vs energia |
|
| Aine jäävuse seadus on põhimõte, mis kirjeldab, et suletud süsteemis peaks kogumass olema konstant, mis ei lase ainel ega energial välja pääseda. | Energia jäävuse seadus on füüsikaline seadus, mis ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, vaid seda võib ühest vormist teise muuta. |
| Looduskaitse | |
| Isoleeritud suletud termodünaamilise süsteemi kogumass säilib. | Isoleeritud suletud termodünaamilise süsteemi koguenergia säilib. |
Kokkuvõte – aine jäävuse seadus vs energia
Aine ja energia jäävuse seadust peetakse klassikalises mehaanikas kaheks eraldiseisvaks seaduseks. Kuid hiljem avastati, et nende kahe seaduse vahel on tugev seos. Aine jäävuse seadus ütleb, et kogumass peaks olema suletud süsteemi sees konstant, mis ei lase ainel ega energial välja pääseda, samas kui energia jäävuse seadus ütleb, et energiat ei saa luua ega hävitada, vaid seda saab ühest vormist muuta. teisele. See on peamine erinevus aine ja energia jäävuse seaduse vahel.
