Conservación de la energía
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| Leyes de la termodinámica |
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| Principio Cero de la Termodinámica |
| Primera ley de la termodinámica |
| Segunda ley de la termodinámica |
| Tercera ley de la termodinámica |
La ley de conservación de la energía establece que el valor de la energía de un sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo. La conservación de la energía de un sistema está ligada al hecho de que las ecuaciones de evolución sean independientes del instante considerado.
Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de conservación de la energía es la llamada Primera ley de la termodinámica, que establece que, dada una cantidad de energía térmica ΔQ que fluye dentro de un sistema, debe aparecer como un incremento de la energía interna del sistema (ΔU) o como un trabajo (ΔW) efectuado por el sistema sobre sus alrededores:
(ver Criterio de signos termodinámico)
[editar] Transformación de la energía
Aunque la energía no se pierde, se degrada. Hay formas de energía que se pueden transformar o aprovechar mejor. Al final y tras sucesivas conversiones la energía acaba en forma de calor. Este calor es muy difícil de convertir en otras energías, por lo menos con un rendimiento cercano al rendimiento del Ciclo de Carnot, y, además, se necesita una diferencia de temperatura. Muchas veces no se puede aprovechar y hay que desecharlo. A veces, hace falta energía extra para desecharlo.
Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados por el hombre funcionan con un rendimiento menor que el 100%, lo que se traduce en "pérdidas de energía" medido en términos económicos o materiales, sin que esto deba interpretarse como un no cumplimiento del principio enunciado.
[editar] El principio en las mecánicas lagrangiana y relativista
En mecánica lagrangiana la conservación de la energía es una consecuencia del teorema de Noether cuando el lagrangiano no depende explícitamente del tiempo y, por tanto, existe un grupo uniparamétrico de traslaciones temporales o simetría que satisface el teorema de Noether.
En mecánica relativista, la conservación de la energía requiere que asociada a una masa se considere una cantidad de energía E = mc2, donde m es la masa efectiva en movimiento. Por tanto, dentro de la teoría de la relatividad no es posible formular una ley de conservación de la masa análoga a la que existe en mecánica clásica. Esto lleva a que en mecánica relativista no existan leyes de conservación separadas para la energía y para la masa, entendida en el sentido clásico, sino una única ley de conservación para la "masa-energía".
[editar] Véase también
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