Энерги хадгалагдах хууль

Энерги хадгалагдах хууль буюу Эрчим хадгалагдах хууль нь тусгаарлагдсан систем дахь нийт энергийн хэмжээ нь цаг хугацааны явцад тогтмол байна (үүнийг цаг хугацааны туршид хадгалагдана гэнэ) гэж тодорхойлох физикийн хамгийн чухал хуулиудын нэг. Энэ хууль ёсоор энерги нь шинээр бий болж, устаж болохгүй, нэг хэлбэрээс нөгөөд л шилжиж болох ажээ. Хаалттай системд энергид тохиолдож болох ганц зүйл нь хэлбэрээ өөрчлөх явдал, жишээ нь химийн энерги кинетик энергид шилжих явдал.

Альберт Эйнштейн-ы харьцангуйн онол нь энерги масс хоёрыг ижил зүйл, цаашлаад аль аль нь нөгөөтэйгээ заавал хамт байдгийг харуулсан. Ийнхүү хаалттай системийн хувьд бол, харьцангуйн онол гарч ирэхээс өмнөх физикийн шинжлэх ухаанд үзэж байсантай адилаар масс, энерги хоёр нь тус тусдаа хадгалагддаг. Харьцангуйн физикийн онцлог нь "матери"-ийн бөөмс (атомыг бүрдүүлэгч бөөмс гэх мэт) нь матери биш энергийн төрлүүдэд (гэрэл]гэх мэт), эсвэл кинетик ба потенциал энергид (дулаан гэх мэт) хувирч болдог. Гэлээ ч энэ хувиргалт нь системүүдийн нийт массад нөлөөлөхгүй, учир нь ямар ч хувиргалтын явцад материйн биш энергийн төрлүүд нь массаа хадгалж үлддэг

Өнөө үед "энерги" хадгалагдана гэдэгт цаг хугацааны явцад системийн нийт энерги хадгалагддаг явдлыг илтгэнэ. Энэхүү энергид бөөмсийн тайван байдлын масс болон систем дахь энергийн бусад бүх төрлүүд орно. Үүний хажуугаар бөөмсийн системийн өөрчлөгдөхгүй масс (хүндийн төвийн инерциал хүрээнээс харсан системийн масс, жишээлбэл жигнэхэд шаардлагатай хүрээ) нь ямар ч ганц ажиглагчийн хувьд цаг хугацааны явцад тогтмол байх ба (нийт энергиэс ялгаатай нь) бүх ажиглагчийн хувьд ижил хэмжээтэй. Ийнхүү тусгаарлагдсан системд матери (тайвны үеийн масстай биетүүд) ба "цэвэр энерги" (дулаан ба гэрэл) нь бие биендээ хувирч болдог хэдий ч ийм маягийн системүүдийн нийт энергийн хэмжээ ба нийт массын хэмжээ нь цорын ганц ажиглагчийн хувьд тогтмол байна. Ийм системүүдээс энергийн ямар нэг төрөл алдагдад хүрвэл ("барьцалдуулах энерги" гэж харна уу) системийн нийт масс нь үүний адилаар буурна.

Энерги хадгалагдах хуулийн үр дүнд мөнхийн хөдөлгөөний машинууд нь гадна орчин руугаа энерги дамжуулахгүй тохиолдоход л үүрд ажиллана. Ийм төхөөрөмжүүд нь тэдэн рүү хийсэн энергиэс илүү хэмжээний энергийг үүсгэвэл массаа алдаж, үүрдийн хугацааны туршид үгүй болно; ийнхүү энэ нь боломжгүй зүйл.

Гадаад холбоос

• MISN-0-158 The First Law of Thermodynamics (PDF file) by Jerzy Borysowicz for Project PHYSNET.