Indhold
Loven om bevarelse af energi er en vigtig fysiklov. Grundlæggende siger det, at selvom energi kan omdannes fra en slags til en anden, ændres den samlede mængde energi ikke. Denne lov gælder kun for lukkede systemer, hvilket betyder systemer, der ikke kan udveksle energi med deres miljø. Universet er for eksempel et lukket system, mens en kaffekop, der langsomt afkøles på en bordplade, ikke er det.
Systemer
Hvis et system kan udveksle energi med dets omgivelser, gælder det ikke et lukket system og energibesparelse. Jorden er for eksempel ikke et lukket system, fordi det både kan modtage varme fra solen og udstråle varme ud i rummet. Da det er et åbent system, kan dets samlede energi ændre sig. Universet som helhed er et lukket system, fordi det så vidt vi ved ikke er i kontakt med andre systemer eller universer. Følgelig forbliver universets samlede energi uændret.
Former for energi
Energi kan antage mange forskellige former. Et objekt, der bevæger sig, har for eksempel kinetisk energi eller bevægelsesenergi. Et objekt hævet højt over jorden har gravitationspotentialenergi, fordi tyngdekraften trækker på genstanden og får den til at "ønsker" at falde. Lys fra solen er energi i form af stråling. Molekylerne i din mad har kemisk potentiel energi, som du kan udtrække gennem fordøjelsen, og din krop har energi i den mest åbenlyse form af alt - varme.
Energikonvertering
I universet som helhed bliver energi aldrig ødelagt - det ændrer bare former. Når for eksempel en klippe falder, bliver det tyngdekraftpotentiale, den besidder i kraft af sin højde, omdannet til kinetisk energi, og når det rammer jorden, omdannes kinetisk energi til varme. Planter tager stråling og konverterer den energi, den indeholder, til kemisk potentiel energi, som du igen udtrækker, når du spiser din mad. Et kraftværk tager kemisk potentiel energi i kul og omdanner den til elektrisk energi. I alle disse scenarier ændrer energi bare former.
Første lov
Den første termodynamiske lov er en anden måde at angive loven om bevarelse af energi på. Det siger, at for ethvert system er ændringen i dets samlede energi lig med mængden af arbejde, det udfører minus den mængde energi, der overføres til det som varme. Dette er blot en anden måde at forklare den samme idé, fordi systemets energi forbliver konstant, medmindre det modtager energi i form af enten arbejde eller varme.