Nøgleforskel – lov om bevaring af stof vs energi
Lov om bevaring af stof og lov om energibevarelse er to love i kemi, der bruges til at forklare egenskaberne ved isolerede, lukkede termodynamiske systemer. Disse love siger, at stof eller energi ikke kan skabes eller ødelægges, men kan omdannes til forskellige former eller omarrangeres. Nøgleforskellen mellem loven om bevarelse af stof og energi er, at loven om bevarelse af stof angiver den samlede masse inde i et lukket system, der ikke tillader stof eller energi at undslippe, bør være en konstant, mens loven om bevarelse af energi angiver, at energi ikke kan oprettes eller ødelægges, men kan ændres fra en form til en anden.
Hvad er lov om bevaring af stoffer?
Lov om bevaring af stof er et princip, der beskriver, at den samlede masse inde i et lukket system, som ikke tillader stof eller energi at undslippe, skal være en konstant. Derfor er mængden af masse inde i systemet bevaret. Et system, der ikke tillader energi eller stof at passere gennem sin grænse, er kendt som et termodynamisk isoleret system.
Figur 1: En sammenligning mellem isolerede, lukkede og åbne termodynamiske systemer
Denne lov indikerer også, at masse hverken kan skabes eller ødelægges, den kan kun omarrangeres eller ændres fra en form til en anden. Disse omlejringer eller ændringer sker via kemiske reaktioner. Derfor er den samlede masse af reaktanter lig med den samlede masse af produkter i en kemisk reaktion, der finder sted i et lukket termodynamisk system. De kemiske reaktioner, der finder sted i dette lukkede system, kan være
- Atomreaktioner
- Radioaktivt henfald
- Andre kemiske reaktioner
Hvad er lov om energibevarelse?
Loven om energiens bevarelse er en fysisk lov, der siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, men kan ændres fra en form til en anden. Med andre ord indikerer denne lov, at den samlede energi inde i et lukket, isoleret system forbliver konstant. Derfor er energien bevaret i et system.
Figur 2: Sollys kan konverteres til forskellige energiformer, men kan ikke ødelægges
For eksempel kan systemets potentielle energi omdannes til kinetisk energi, men kan ikke ødelægges. Dette koncept kan gives i termodynamikkens første lov for et lukket termodynamisk system. Det kan gives som nedenfor.
δQ=dU + δW
Hvor δQ er mængden af energi, der tilføres systemet, δW er det arbejde, der går tabt fra systemet på grund af termodynamisk arbejde udført af systemet, og dU er ændringen i systemets indre energi. Dette forklarer, at energi omdannes til forskellige former, men ikke skabes eller ødelægges.
Hvad er forholdet mellem lov om bevaring af stof og energi?
Det menes, at masse kan omdannes til energi og omvendt. Dette er den faktiske måde, hvorpå masseenergibevarelse foregår. Dette blev først foreslået af Henri Poincaré og Albert Einstein, som et begreb kendt som "særlig relativitetsteori". Forholdet mellem massen og energien kan angives som nedenfor:
E=mc2
Hvor E er energien, m er massen og c er lysets hastighed. Men i klassisk mekanik betragtes de to love som separate love.
Hvad er forskellen mellem lov om bevarelse af stof og energi?
lov om bevaring af materie vs energi |
|
| Lov om bevaring af stof er et princip, der beskriver, at den samlede masse skal være en konstant inde i et lukket system, der ikke tillader stof eller energi at undslippe. | Loven om energiens bevarelse er en fysisk lov, der siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, men kan ændres fra en form til en anden. |
| Conservation | |
| Den samlede masse i et isoleret, lukket termodynamisk system er bevaret. | Den samlede energi i et isoleret, lukket termodynamisk system er bevaret. |
Opsummering – lov om bevaring af stof vs energi
Loven om bevarelse af stof og energi betragtes som to separate love i klassisk mekanik. Men det blev senere opdaget, at der er et stærkt forhold mellem de to love. Loven om bevarelse af stof siger, at den samlede masse skal være en konstant inde i et lukket system, der ikke tillader stof eller energi at undslippe, mens loven om bevarelse af energi siger, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, men kan ændres fra én form til en anden. Dette er den vigtigste forskel mellem loven om bevarelse af stof og energi.
