Zákon zachovania energie

Zákon zachovania energie vo fyzike hovorí, že v izolovanej fyzikálnej sústave je celková energia nemenná, čiže nie je funkciou času. Inými slovami energia nevzniká a nezaniká, ale sa len premieňa z jednej formy energie na druhú formu energie či na iné formy energií (pozri pod energia).

Dôsledkom je skutočnosť, že nemožno skonštruovať perpetuum mobile prvého druhu (stroj, ktorý vydá viac energie ako prijme). Historický vývoj bol však opačný: Zo skutočnosti, že nemožno skonštruovať perpetuum mobile prvého druhu, sa vyvodil zákon zachovania energie.

Špeciálne zákony zachovania energie

Špeciálnym zákonom zachovania energie je najmä zákon zachovania mechanickej energie, ktorý poznal už Galileo Galilei:

• podmienky: Izolovaná sústava, neexistuje trenie, k dispozícii sú len mechanické energie.
• výpoveď: Súčet potenciálnej a kinetickej energie sústavy je nemenný, čiže nie je funkciou času. (W_p + W_k = konšt.)

Ďalším špeciálnym zákonom zachovania energie (alebo z iného pohľadu potvrdením dôsledku zákona zachovania energie, že celkovú energiu sústavy možno zmeniť iba prísunom zvonku) je prvý termodynamický zákon (prvá termodynamická veta), ktorý vlastne nepriamo hovorí, že W_p + W_k + U = konšt. (kde U = vnútorná energia).

Iným špeciálnym zákonom zachovania energie je veta z teoretickej fyziky o prúdení energie v elektromagnetickom poli, ktorá je zároveň všeobecným výrokom. Hovorí, že v izolovanej sústave W_e + W_m + W = konšt. (kde W_e = energia elektrického poľa, W_m = energia magnetického poľa, W = práca elektrického prúdu = Q = Joulovo teplo).

Dejiny

Zákon síce platí všeobecne, ale pôvodne ho objavili vo forme už uvedeného zákona zachovania mechanickej energie Galileo Galilei, Christiaan Huygens (1673), Gottfried Wilhelm Leibniz (1684), Johann Bernoulli a Daniel Bernoulli, Joseph Louis de Lagrange, Antoine Laurent Lavoisier a iní. Roku 1842 ho Robert Mayer rozšíril aj na tepelnú energiu a trenie (prvý termodynamický zákon) a roku 1847 Hermann von Helmholtz na všetky formy energie.

Pozri aj

Fyzikálny portál Chemický portál

• zákon zachovania hmotnosti