¿Qué dice la ley de conservación de la energía?

La respuesta simple se aplica en situaciones macroscópicas a gran escala. En términos de termodinámica, significa que la energía cinética (energía de movimiento), la energía potencial (la capacidad de crear movimiento o calor) y la energía interna (energía de calor), cuando se suman, mantienen el mismo total. Uno se puede convertir en otro (piense en una cuerda que le quema las manos cuando las atraviesa rápidamente; esto es fricción que convierte la energía cinética en calor), pero el TOTAL sigue siendo el mismo (la cuerda se ralentiza por la fricción a medida que se calienta) .

En el sentido extremo (una escala universal o cuántica), la conservación de la energía aún se mantiene, pero se vuelve un poco más extraña. El ejemplo más familiar de este tipo es el Sol. Los átomos se fusionan en el centro de las estrellas. Cuando lo hacen, se produce energía y el sol brilla. Incluso esta energía no viene gratis. Se pierde un poco de masa, lo que explica la energía (e = mc ^ 2). En esencia, incluso la masa es una forma de energía.

Para aquellos familiarizados con la Relatividad Especial, hay otra arruga. Dos cuadros inerciales con una velocidad relativa> 0 medirán diferentes valores para la energía cinética y el momento de un cuerpo en movimiento (porque medirán diferentes velocidades). Pero el principio fundamental de la relatividad (cualquiera) es que las leyes de la naturaleza son consistentes para todos los observadores. La única forma de conciliar esta diferencia son los conceptos de dilatación de tiempo / longitud / masa por los cuales la Relatividad es famosa.

Conservar la energía es tan fundamental que tiene más sentido cambiar la forma en que medimos el mundo físico que cambiar su contenido energético.

La cantidad total de energía en un sistema permanece constante.

El truco es identificar esas cantidades en el sistema que deberían llamarse “energía”. ¿Cómo se hace eso?

Volviendo a la definición de energía, vemos que es “la cantidad escalar que permanece constante cuando un sistema se desplaza a través del tiempo”. Esto se desprende del teorema de Noether. Los físicos pueden analizar cualquier evento en particular al ver cómo cambian varias cantidades si el evento se mueve en el tiempo y en el espacio, o si se gira por un ángulo para identificar esas cantidades particulares que deberían considerarse energía, momento o momento angular, respectivamente. Este análisis nos permite considerar la masa como parte de la energía.

En realidad, cuando traemos la relatividad especial a la imagen, la energía ya no es una cantidad independiente. Es un componente de la energía-momento 4-vector. Para un observador en un marco inercial diferente, la energía y el momento pueden ser diferentes, pero la longitud de este vector, [matemática] -E ^ 2 / c ^ 2 + p ^ 2 [/ matemática], no cambiará para ningún observador .

En mecánica cuántica, la energía no siempre está bien definida. Puede tener un sistema que sea la superposición cuántica de varios estados de energía diferente. Luego, si mide la energía, el colapso de la función de onda fuerza la energía aleatoriamente a uno de los posibles valores que tenía. Esto implica que la conservación de energía solo es cierta en promedio, no exactamente en casos individuales.

Puede evitar el problema de la no conservación de la energía con la interpretación de muchos mundos. La energía total de todos los mundos es una constante.

Significa que hemos observado que la energía no puede ser creada o destruida espontáneamente, al menos no en términos de física clásica y objetos macroscópicos.

El resultado es que se debe impedir que un cuerpo pierda energía, como un ejemplo conveniente. Eso dio lugar al dicho de que “un cuerpo en movimiento permanecerá en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él”. Esa fuerza externa puede ser fricción mecánica, fricción de aire, impacto y efectos gravitacionales como la fricción de las mareas.

En el caso de la mecánica planetaria y orbital, un cuerpo gana energía a medida que la materia que cae contribuye a su impulso. Esta es la razón por la cual prácticamente todos los cuerpos giran: la pequeña cantidad de movimiento rotacional en una nube protostelar conduce a una gran cantidad de rotación acumulada a medida que la estrella crece. Además, la fricción entre los cuerpos celestes es despreciable y, como tal, no se desvían en sus patrones de movimientos establecidos a menos que sean perturbados por, por ejemplo, Júpiter arrojando asteroides.

La energía es la capacidad de provocar cambios.

Cualquier cambio en el universo va acompañado de alguna transferencia de energía. Por ejemplo, si levanto un objeto del piso y lo pongo en mi escritorio, la conservación de energía indica que no hay forma de levantarlo sin usar al menos tanta energía como se almacena en el objeto ahora que está más arriba el terreno. Prácticamente, la energía utilizada por mí será mayor, pero eso se debe a que también sucedieron muchas otras cosas.

La eficiencia energética es la medida de la menor cantidad teórica de energía necesaria para causar ese cambio en comparación con la energía real necesaria.

Esta pregunta de nuevo? La energía generalmente no se conserva. Superalo.

Entonces, ¿cómo se describe la conservación limitada de la energía?

Toma un sistema cerrado. Nada entra, nada sale. Después de un período de tiempo, y si el sistema no se acelera, la energía permanece sin cambios cuando el espacio-tiempo es relativamente plano.

Ciertos solicitantes de títulos en física deberían pensar un poco más. Usuario de Quora

i) La energía no se puede crear ni destruir. Solo se puede convertir de una forma a otra.

ii) la suma de toda la energía del universo permanece conservada.

iii) La primera ley de la termodinámica no es más que la ley de conservación de la energía.

Establece que la energía no puede crearse ni destruirse, solo puede cambiar de forma.

La primera ley de la termodinámica a menudo se afirma que es “equivalente” a esta ley, pero la equivalencia es “unilateral”, como lo expresó JW Gibbs.

La energía no se puede crear ni destruir, pero se puede convertir de un tipo a otro.