nyckelskillnad – lagen om bevarande av materia vs energi
Lagen om bevarande av materia och lagen om bevarande av energi är två lagar inom kemin som används för att förklara egenskaperna hos isolerade, slutna termodynamiska system. Dessa lagar säger att materia eller energi inte kan skapas eller förstöras utan kan omvandlas till olika former eller ordnas om. Den viktigaste skillnaden mellan lagen om bevarande av materia och energi är att lagen om bevarande av materia anger den totala massan i ett slutet system som inte tillåter materia eller energi att fly bör vara en konstant medan lagen om bevarande av energi säger att energi inte kan skapas eller förstöras, men kan ändras från en form till en annan.
Vad är lagen om bevarande av materia?
Lagen om bevarande av materia är en princip som beskriver att den totala massan inuti ett slutet system, som inte tillåter materia eller energi att fly, ska vara en konstant. Därför bevaras mängden massa inuti systemet. Ett system som inte tillåter energi eller materia att passera genom dess gräns är känt som ett termodynamiskt isolerat system.
Figur 1: En jämförelse mellan isolerade, slutna och öppna termodynamiska system
Denna lag indikerar också att massa varken kan skapas eller förstöras, den kan bara omarrangeras eller ändras från en form till en annan. Dessa omarrangemang eller förändringar sker via kemiska reaktioner. Därför är den totala massan av reaktanter lika med den totala massan av produkter i en kemisk reaktion som äger rum i ett slutet termodynamiskt system. De kemiska reaktionerna som äger rum i detta slutna system kan vara
- Kärnreaktioner
- Radioaktivt förfall
- Andra kemiska reaktioner
Vad är lagen om energibevarande?
Lagen om energibevarande är en fysisk lag som säger att energi inte kan skapas eller förstöras utan kan ändras från en form till en annan. Med andra ord indikerar denna lag att den totala energin i ett slutet, isolerat system förblir konstant. Därför sparas energin i ett system.
Figur 2: Solljus kan omvandlas till olika energiformer, men kan inte förstöras
Till exempel kan den potentiella energin i systemet omvandlas till kinetisk energi, men kan inte förstöras. Detta koncept kan ges i termodynamikens första lag för ett slutet termodynamiskt system. Det kan ges enligt nedan.
δQ=dU + δW
Där δQ är mängden energi som läggs till systemet, δW är det arbete som förloras från systemet på grund av termodynamiskt arbete som utförs av systemet och dU är förändringen i systemets inre energi. Detta förklarar att energi omvandlas till olika former, men inte skapas eller förstörs.
Vilket är förhållandet mellan lagen om bevarande av materia och energi?
Det anses att massa kan omvandlas till energi och vice versa. Detta är det faktiska sättet att bevara massenergi. Detta föreslogs först av Henri Poincaré och Albert Einstein, som ett begrepp känt som "speciell relativitetsteori". Förhållandet mellan massan och energin kan anges enligt nedan:
E=mc2
Där E är energin, m är massan och c är ljusets hastighet. Men i klassisk mekanik betraktas de två lagarna som separata lagar.
Vad är skillnaden mellan lagen om bevarande av materia och energi?
Law of Conservation of Matter vs Energy |
|
| Lagen om bevarande av materia är en princip som beskriver att den totala massan ska vara en konstant inuti ett slutet system som inte tillåter materia eller energi att fly. | Lagen om energibevarande är en fysisk lag som säger att energi inte kan skapas eller förstöras utan kan ändras från en form till en annan. |
| Conservation | |
| Den totala massan i ett isolerat, slutet termodynamiskt system bevaras. | Den totala energin i ett isolerat, slutet termodynamiskt system bevaras. |
Sammanfattning – lagen om bevarande av materia vs energi
Lagen om bevarande av materia och energi betraktas som två separata lagar i klassisk mekanik. Men det upptäcktes senare att det finns ett starkt samband mellan de två lagarna. Lagen om bevarande av materia säger att den totala massan ska vara en konstant inuti ett slutet system som inte tillåter materia eller energi att fly, medan lagen om bevarande av energi säger att energi inte kan skapas eller förstöras, utan kan ändras från en form till en annan. Detta är den viktigaste skillnaden mellan lagen om bevarande av materia och energi.
