हम बताते हैं कि ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत क्या है, यह कैसे काम करता है और इस भौतिक नियम के कुछ व्यावहारिक उदाहरण हैं।
जब हम एक स्लाइड से नीचे जाते हैं तो स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में बदल जाती है।ऊर्जा संरक्षण का सिद्धांत क्या है?
ऊर्जा के संरक्षण का सिद्धांत या ऊर्जा संरक्षण कानून, जिसे थर्मोडायनामिक्स के पहले सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है, में कहा गया है कि की कुल राशि ऊर्जा एक अलग भौतिक प्रणाली में (अर्थात, अन्य प्रणालियों के साथ किसी भी बातचीत के बिना) यह हमेशा समान रहेगा, सिवाय इसके कि जब इसे अन्य प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित किया जाए।
यह इस सिद्धांत में अभिव्यक्त किया गया है कि ऊर्जा में ब्रम्हांड इसे न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, केवल ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसे कि विद्युत ऊर्जा कैलोरी ऊर्जा (इस तरह से प्रतिरोधक काम करते हैं) या प्रकाश ऊर्जा में (इस तरह से प्रकाश बल्ब काम करते हैं)। इसलिए, जब कुछ कार्य करते हैं या कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं की उपस्थिति में, प्रारंभिक और अंतिम ऊर्जा की मात्रा भिन्न होती है यदि इसके परिवर्तनों को ध्यान में नहीं रखा जाता है।
ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत के अनुसार, जब एक प्रणाली में एक निश्चित मात्रा में गर्मी (क्यू) का परिचय दिया जाता है, तो यह हमेशा आंतरिक ऊर्जा (ΔU) की मात्रा में वृद्धि के बीच के अंतर के बराबर होगा। काम (डब्ल्यू) कहा . द्वारा बनाया गया प्रणाली. इस प्रकार, हमारे पास सूत्र है: क्यू = Δयू + डब्ल्यू, जिससे यह इस प्रकार है यू = क्यू - डब्ल्यू।
यह सिद्धांत के क्षेत्र पर भी लागू होता हैरसायन विज्ञान, चूंकि रासायनिक प्रतिक्रिया में शामिल ऊर्जा हमेशा संरक्षित रहती है, ठीक वैसे ही जैसेद्रव्यमान, उन मामलों को छोड़कर जहां बाद वाले को ऊर्जा में बदल दिया जाता है, जैसा कि अल्बर्ट आइंस्टीन के प्रसिद्ध सूत्र द्वारा दर्शाया गया है ई = एम.सी2, जहां E ऊर्जा है, m द्रव्यमान है, और c हैप्रकाश कि गति. सापेक्षतावादी सिद्धांतों में इस समीकरण का अत्यधिक महत्व है।
ऊर्जा, तब खोई नहीं जाती है, जैसा कि पहले ही कहा जा चुका है, लेकिन थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के अनुसार, यह काम करने के लिए उपयोगी होना बंद कर सकता है:एन्ट्रापी (विकार) एक प्रणाली के रूप में बढ़ने की प्रवृत्ति हैमौसमदूसरे शब्दों में, सिस्टम अनिवार्य रूप से अव्यवस्थित हो जाते हैं।
पहले के अनुसार इस दूसरे कानून की कार्रवाई अलग-अलग प्रणालियों के अस्तित्व को रोकती है जो अपनी ऊर्जा को हमेशा के लिए बरकरार रखती हैं (जैसे कि गति सदा, या थर्मस की गर्म सामग्री)। उस ऊर्जा को बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता है इसका मतलब यह नहीं है कि यह अपरिवर्तित रहती है।
ऊर्जा के संरक्षण के सिद्धांत के उदाहरण
मान लीजिए कि एक स्लाइड पर एक लड़की आराम कर रही है। केवल एक ही उस पर कार्य करता है गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जाइसलिए, इसकी गतिज ऊर्जा 0 J है। जैसे-जैसे यह स्लाइड से नीचे की ओर खिसकती जाती है, वैसे-वैसे इसकी गति बढ़ती जाती है और इसकी गति भी बढ़ती जाती है। गतिज ऊर्जा, लेकिन ऊंचाई कम करने पर इसकी गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा भी कम हो जाती है। अंत में, यह अपनी अधिकतम गतिज ऊर्जा के साथ, स्लाइड के अंत में पूरी गति तक पहुँच जाता है। लेकिन उसका कद कम हो गया होगा और उसका संभावित ऊर्जा गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा 0 J होगी। एक ऊर्जा दूसरे में रूपांतरित होती है, लेकिन दोनों का योग हमेशा वर्णित प्रणाली में समान मात्रा में प्राप्त करेगा।
एक अन्य संभावित उदाहरण एक प्रकाश बल्ब का संचालन है, जो एक निश्चित मात्रा में प्राप्त करता है विद्युत शक्ति स्विच को सक्रिय करके और इसे में बदल देता है प्रकाश ऊर्जा और तापीय ऊर्जा में, जैसे ही बल्ब गर्म होता है। विद्युत, तापीय और प्रकाश ऊर्जा की कुल मात्रा समान है, लेकिन इसे विद्युत से प्रकाश और तापीय में बदल दिया गया है।