Wat zijn de wetten van energie?
De wetten van de energie die interacties tussen materie en energie regelen, zoals de overdracht van hitte van het ene lichaam naar het andere in het fysieke universum, worden het meest fundamenteel gedefinieerd door de drie wetten van de thermodynamica en Albert Einsteins ontdekking van zijn speciale en algemene theorieën overrelativiteit.De natuurkunde zelf is gebouwd op deze wetten, evenals de basis drie wetten van bewegingen gedefinieerd door Isaac Newton en voor het eerst gepubliceerd in 1687, die de interactie van alle materie verklaren.Het veld van de kwantummechanica dat in het begin van 20 eeuw begon te ontstaan, verduidelijkte ook speciale omstandigheden voor de wetten van energie op een sub-atomaire schaal, waarop een groot deel van de moderne beschaving vanaf 2011 is opgericht.
Een van de fundamentele principes van de wetten van energie duidelijk gemaakt door de eerste wet van de thermodynamica is dat energie niet wordt gecreëerd of vernietigd.Alle vormen van energie zoals licht of geluidsenergie kunnen worden gewijzigd in andere vormen, en dit werd voor het eerst onthuld in het midden van de 19e eeuw door het werk van James Joule, een baanbrekende Engelse natuurkundige waarna de basiseenheid van energie, de joule, de joule was, wasgenaamd.Na tien jaar na te denken over de aard van de relatie tussen materie en energie, publiceerde Albert Einstein zijn beroemde formule in 1905 van E ' MC2 , waarin stond dat zowel materie als energie versies van hetzelfde waren en konden worden veranderd inOok elkaar.Aangezien de vergelijking stelt dat energie (e) gelijk isVersnelde massa genoeg, je zou het kunnen omzetten in energie. De tweede wet van de thermodynamica definieerde de wetten van energie door te stellen dat, in elke activiteit waar energie werd gebruikt, het potentieel afnam of minder en minder beschikbaar werd voor verder werk.Dit weerspiegelde het principe van entropie en legde uit waar energie ging toen hitte of licht in de omgeving ontsnapte, die de mensheid eeuwenlang had verbaasd.Entropie is het idee dat hoge niveaus van geconcentreerde energie, zoals die in brandstof voordat het wordt verbrand, uiteindelijk zich in de ruimte als afvalwarmte verspreidt en niet kan worden hersteld.Het was in harmonie met de eerste wet van de thermodynamica omdat energie niet werd vernietigd, maar de toegang ertoe ging verloren.
De derde wet van de thermodynamica werd in 1906 verduidelijkt door onderzoek uitgevoerd door Walther Nernst, een Duitse chemicus.Het onthulde dat het onmogelijk was om een gebied van ruimte of materie te creëren waar nul energie bestond, die de regio zou afkoelen tot de laagst mogelijke temperatuur van absolute nul.Dit ondersteunde de eerste en tweede wetten van de thermodynamica in die energie die altijd in de ruimte of materie beschikbaar zou zijn, zelfs als het niet kon worden benut voor nuttig werk. Einsteins updates over ons begrip van de wetten van de energie die veel modern werdenTechnologieën mogelijk, zoals kernenergie.Ook liet Newtons bewegingswetten zien wetenschappers en ingenieurs hoe ze de relatie tussen materie en energie konden benutten om de kracht en het traject te genereren dat nodig is om satellieten in een baan om de aarde te brengen of ruimtesondes naar nabijgelegen planeten te sturen.Kwantummechanica heeft bijgedragen aan het begrip van hoe energie wordt gebruikt en overgedragen om technologie te creëren zoals lasers, transistoren die de basis vormen van alle computersystemen en geavanceerde medische apparatuur zoals magnetische resonantie -beeldvorming (MRI).