Zákon zachování hmoty a zákon zachování energie jsou dva zákony v chemii, které se používají k vysvětlení vlastností izolovaných uzavřených termodynamických systémů. Tyto zákony uvádějí, že hmotu nebo energii nelze vytvořit nebo zničit, ale lze je převést do různých forem nebo změnit uspořádání. Klíčovým rozdílem mezi zákonem o ochraně hmoty a energie je, že zákon o ochraně hmoty uvádí celková hmotnost uvnitř uzavřeného systému, který nedovoluje úniku hmoty nebo energie, by měla být konstantní, zatímco zákon zachování energetických stavů energie nelze vytvořit ani zničit, ale lze je změnit z jedné formy na druhou.
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je zákon o zachování hmoty
3. Co je zákon zachování energie
4. Vztah mezi zákonem zachování hmoty a energie
5. Porovnání bok po boku - zákon zachování hmoty vs. energie v tabulkové formě
6. Shrnutí
Zákon zachování hmoty je princip, který popisuje, že celková hmota uvnitř uzavřeného systému, která nedovoluje úniku hmoty nebo energie, by měla být konstantní. Proto je množství hmoty uvnitř tohoto systému zachováno. Systém, který nedovolí energii nebo záležitosti projít jeho hranicí je známý jako termodynamicky izolovaný systém.
Obrázek 1: Porovnání mezi izolovanými, uzavřenými a otevřenými termodynamickými systémy
Tento zákon také naznačuje, že hmota nemůže být vytvořena ani zničena, může být přeskupena nebo změněna z jedné formy na druhou. K těmto změnám nebo změnám dochází chemickými reakcemi. Celková hmotnost reakčních složek se tedy rovná celkové hmotnosti produktů v chemické reakci, která probíhá v uzavřeném termodynamickém systému. Chemické reakce probíhají v tomto uzavřeném systému,
Zákon zachování energie je fyzický zákon, který uvádí, že energie nemůže být vytvořena nebo zničena, ale může být změněna z jedné formy na druhou. Jinými slovy, tento zákon naznačuje, že celková energie uvnitř uzavřeného izolovaného systému zůstává konstantní. Energie je tedy v systému zachována.
Obrázek 2: Sluneční světlo může být přeměněno na různé energetické formy, ale nemůže být zničeno
Například potenciální energie systému může být přeměněna na kinetickou energii, ale nemůže být zničena. Tento koncept může být uveden v prvním zákoně termodynamiky pro uzavřený termodynamický systém. Může být uveden níže.
5Q = dU + 5 W
Kde δQ je množství energie přidané do systému, δW je práce ztracená ze systému v důsledku termodynamické práce prováděné systémem a dU je změna vnitřní energie systému. To vysvětluje, že energie je přeměněna na různé formy, ale není vytvořena nebo zničena.
Má se za to, že hmota může být přeměněna na energii a naopak. Toto je skutečný způsob úspory hmoty a energie. To poprvé navrhli Henri Poincaré a Albert Einstein jako koncept známý jako „speciální relativita“. Vztah mezi hmotou a energií může být uveden níže:
E = mc2
Kde E je energie, m je hmotnost ac je rychlost světla. V klasické mechanice jsou však oba zákony považovány za samostatné zákony.
Zákon zachování hmoty vs. energie | |
Zákon zachování hmoty je princip, který popisuje, že celková hmota by měla být konstantou uvnitř uzavřeného systému, který nedovoluje úniku hmoty nebo energie. | Zákon zachování energie je fyzický zákon, který uvádí, že energie nemůže být vytvořena nebo zničena, ale může být změněna z jedné formy na druhou. |
Zachování | |
Celková hmotnost v izolovaném uzavřeném termodynamickém systému je zachována. | Celková energie v izolovaném uzavřeném termodynamickém systému je zachována. |
Zákon zachování hmoty a energie se v klasické mechanice považuje za dva samostatné zákony. Později však bylo zjištěno, že mezi těmito dvěma zákony existuje silný vztah. Zákon zachování hmoty říká, že celková hmotnost by měla být konstantní uvnitř uzavřeného systému, který nedovoluje úniku hmoty nebo energie, zatímco zákon zachování energie uvádí, že energii nelze vytvořit nebo zničit, ale lze ji změnit z jedné formy jinému. To je klíčový rozdíl mezi zákonem zachování hmoty a energie.
1. Helmenstine, Anne Marie. „Zákon o zachování energetické definice.“ ThoughtCo, 13. listopadu 2017, k dispozici zde.
2. „Zákon na zachování hmoty - zachování hmoty“. Jaderná energie, k dispozici zde.
3. „Zachování hmoty“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19. února 2018, k dispozici zde.
1. „Diagram Systems“ od Alkh.Alwa - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia
2. „Obnovitelná energie na síti“ od Kenueone (CC0) přes Commons Wikimedia