Разлика между закон за опазване на материята и енергия

Ключова разлика - закон за запазване на материята срещу енергията
 

Закон за опазване на материята и закон за опазване на енергията са два закона в химията, които се използват за обяснение на свойствата на изолирани, затворени термодинамични системи. Тези закони гласи, че материята или енергията не могат да бъдат създадени или унищожени, но могат да бъдат преобразувани в различни форми или да бъдат пренаредени. Ключовата разлика между Закона за опазване на материята и енергията е, че законът за опазване на материята съществува общата маса вътре в затворена система, която не позволява на материята или енергията да избягат, трябва да бъде константа, докато законът за запазване на енергийните състояния енергия не може да бъде създаден или унищожен, но може да бъде променен от една форма в друга.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е закон за опазване на материята
3. Какво е закон за запазване на енергията
4. Връзка между Закона за запазване на материята и енергията
5. Паралелно сравнение - закон за запазване на материята срещу енергията в таблична форма
6. Резюме

Какво е закон за опазване на материята?

Законът за опазване на материята е принцип, който описва, че общата маса в затворена система, която не позволява на материята или енергията да избягат, трябва да бъде константа. Следователно количеството маса вътре в тази система се запазва. Система, която не позволява на енергия или материя да преминат през нейната граница, е известна като термодинамично изолирана система.

Фигура 1: Сравнение между изолирани, затворени и отворени термодинамични системи

Този закон също така посочва, че масата не може нито да бъде създадена, нито унищожена, тя може само да се пренарежда или променя 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 при химическа реакция, която протича в затворена термодинамична система. Химическите реакции, протичащи в тази затворена система, могат да бъдат,

1. Ядрени реакции
2. Радиоактивен разпад
3. Други химически реакции

Какво е закон за запазване на енергията?

Законът за запазване на енергия е физически закон, според който енергията не може да бъде създадена или унищожена, но може да бъде променена 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 рамките на една система.

Фигура 2: Слънчевата светлина може да бъде преобразувана 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 се даде както по-долу.

δQ = dU + δW

Когато δQ е количеството енергия, добавена към системата, δW е работата, загубена от системата поради термодинамична работа, извършена от системата, а dU е промяната на 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 извършва енергоспестяването. Това е предложено първо от Анри Поанкаре и Алберт Айнщайн, като концепция, известна като „специална относителност“. Връзката между масата и енергията може да бъде дадена по-долу:

E = mc²

Където Е 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 енергията
Законът за опазване 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 енергия е физически закон, според който енергията не може да бъде създадена или унищожена, но може да бъде променена от една форма в друга.
Запазване
Общата маса в изолирана, затворена термодинамична система се запазва.	Общата енергия в изолирана, затворена термодинамична система се запазва.

Обобщение - Закон за запазване на материята срещу енергията

Законът за запазване на материята и енергията се счита за два отделни закона в класическата механика. Но по-късно беше открито, че има силна връзка между двата закона. Законът за опазване 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 опазване 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 закон за опазване на материята и енергията.

справка:

1. Хелменстин, Ан Мари. „Закон за запазване на дефиницията на енергия.“ ThoughtCo, 13 ноември 2017 г., достъпен тук.
2. „Закон за опазване на материята - запазване на масата“. Ядрена енергия, налична тук.
3. "Запазване на масата." Wikipedia, Фондация Уикимедия, 19 февруари 2018 г., достъпна тук.

С любезност на изображенията:

1. „Системи за диаграми“ от Alkh.Alwa - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia на Commons
2. „Възобновяема енергия на мрежата“ от Kenueone (CC0) през Wikimedia на Commons