Ključna razlika – Zakon očuvanja materije naspram energije
Zakon održanja materije i zakon održanja energije dva su zakona u kemiji koji se koriste za objašnjenje svojstava izoliranih, zatvorenih termodinamičkih sustava. Ovi zakoni tvrde da se materija ili energija ne mogu stvoriti ili uništiti, ali se mogu pretvoriti u različite oblike ili preurediti. Ključna razlika između Zakona o održanju materije i energije je u tome što zakon o održanju materije kaže da ukupna masa unutar zatvorenog sustava koji ne dopušta materiji ili energiji da pobjegne treba biti konstanta, dok zakon o održanju energije kaže da energija ne može biti stvoren ili uništen, ali se može promijeniti iz jednog oblika u drugi.
Što je Zakon očuvanja materije?
Zakon održanja materije je princip koji opisuje da ukupna masa unutar zatvorenog sustava, koji ne dopušta materiji ili energiji da pobjegne, treba biti konstanta. Stoga je količina mase unutar tog sustava očuvana. Sustav koji ne dopušta da energija ili materija prođu kroz svoju granicu poznat je kao termodinamički izolirani sustav.
Slika 1: Usporedba između izoliranih, zatvorenih i otvorenih termodinamičkih sustava
Ovaj zakon također ukazuje na to da se masa ne može niti stvoriti niti uništiti, može se samo preurediti ili promijeniti iz jednog oblika u drugi. Ove preraspodjele ili promjene događaju se putem kemijskih reakcija. Stoga je ukupna masa reaktanata jednaka ukupnoj masi produkata u kemijskoj reakciji koja se odvija u zatvorenom termodinamičkom sustavu. Kemijske reakcije koje se odvijaju u ovom zatvorenom sustavu mogu biti,
- Nuklearne reakcije
- Radioaktivni raspad
- Druge kemijske reakcije
Što je Zakon održanja energije?
Zakon održanja energije je fizikalni zakon koji kaže da se energija ne može stvoriti ili uništiti, ali se može promijeniti iz jednog oblika u drugi. Drugim riječima, ovaj zakon pokazuje da ukupna energija unutar zatvorenog, izoliranog sustava ostaje konstantna. Dakle, energija se čuva unutar sustava.
Slika 2: Sunčeva svjetlost se može pretvoriti u različite oblike energije, ali se ne može uništiti
Na primjer, potencijalna energija sustava može se pretvoriti u kinetičku energiju, ali se ne može uništiti. Ovaj koncept može se dati u prvom zakonu termodinamike za zatvoreni termodinamički sustav. Može se dati kao ispod.
δQ=dU + δW
Gdje je δQ količina energije dodane sustavu, δW je rad izgubljen od sustava zbog termodinamičkog rada koji je izvršio sustav, a dU je promjena unutarnje energije sustava. Ovo objašnjava da se energija pretvara u različite oblike, ali ne stvara ili uništava.
Kakav je odnos između zakona održanja materije i energije?
Smatra se da se masa može pretvoriti u energiju i obrnuto. Ovo je stvarni način na koji se događa očuvanje mase i energije. To su prvi predložili Henri Poincaré i Albert Einstein, kao koncept poznat kao "specijalna teorija relativnosti". Odnos između mase i energije može se dati kao ispod:
E=mc2
Gdje je E energija, m je masa, a c je brzina svjetlosti. Međutim, u klasičnoj mehanici, dva zakona se smatraju zasebnim zakonima.
Koja je razlika između zakona očuvanja materije i energije?
Zakon očuvanja materije u odnosu na energiju |
|
| Zakon održanja materije je princip koji opisuje da bi ukupna masa trebala biti konstanta unutar zatvorenog sustava koji ne dopušta materiji ili energiji da pobjegnu. | Zakon održanja energije je fizikalni zakon koji kaže da se energija ne može stvoriti ili uništiti, ali se može promijeniti iz jednog oblika u drugi. |
| Konzervacija | |
| Ukupna masa u izoliranom, zatvorenom termodinamičkom sustavu je očuvana. | Ukupna energija u izoliranom, zatvorenom termodinamičkom sustavu je očuvana. |
Sažetak – Zakon očuvanja materije u odnosu na energiju
Zakon održanja materije i energije se u klasičnoj mehanici smatraju dvama odvojenim zakonima. Ali kasnije je otkriveno da postoji jaka veza između ta dva zakona. Zakon održanja materije kaže da bi ukupna masa trebala biti konstanta unutar zatvorenog sustava koji ne dopušta materiji ili energiji da pobjegnu, dok zakon održanja energije kaže da se energija ne može stvoriti ili uništiti, ali se može promijeniti iz jednog oblika drugome. Ovo je ključna razlika između zakona održanja materije i energije.
