Bảo toàn năng lượng

Thí nghiệm của James Prescott Joule, năm 1843, nhằm trị hiện tại sự đem hóa tích điện kể từ dạng này (cơ năng) sang trọng dạng không giống (nhiệt năng)

Trong vật lý cơ và chất hóa học, định luật bảo toàn năng lượng bảo rằng tổng tích điện của một hệ xa lánh là ko đổi; tức là nó được bảo toàn theo gót thời hạn.^[1] Định luật này được khuyến cáo và demo nghiệm trước tiên vày Émilie du Châtelet. Ý nghĩa của chính nó là tích điện ko thể được đưa đến rưa rứa ko thể bị huỷ hủy; thay cho nhập bại, nó chỉ hoàn toàn có thể được chuyển đổi kể từ dạng này sang trọng dạng không giống hoặc quy đổi kể từ vật này sang trọng vật không giống (hoặc cả hai). Ví dụ, tích điện chất hóa học được quy đổi trở nên động năng Lúc một thanh dung dịch nổ tiếng nổ. Nếu thêm vào đó toàn bộ những dạng tích điện được giải tỏa nhập vụ nổ, ví dụ như động năng và thế năng của những miếng vỡ, rưa rứa sức nóng và tiếng động, người tao tiếp tục có được đúng đắn sự hạn chế tích điện chất hóa học nhập quy trình châm cháy hóa học nổ. Theo vật lý cơ cổ xưa, bảo toàn tích điện không giống với bảo toàn khối lượng; song, thuyết kha khá quan trọng đặc biệt đã cho chúng ta thấy lượng với tương quan cho tới tích điện, và ngược lại, vày phương trình E=mc², và khoa học tập lúc này nhận định rằng toàn cỗ năng-khối-lượng được bảo toàn. Về mặt mày lý thuyết, điều này ý niệm rằng ngẫu nhiên vật thể nào là với lượng đều hoàn toàn có thể tự động quy đổi trở nên tích điện đơn thuần và ngược lại, tuy vậy điều này được cho rằng chỉ hoàn toàn có thể xẩy ra nhập ĐK khó khăn nhất của vật hóa học, như (đã) với kĩ năng tồn bên trên nhập ngoài trái đất ngay lập tức sau Vụ Nổ rộng lớn hoặc Lúc lỗ đen kịt trị rời khỏi phản xạ Hawking.

Định luật bảo toàn tích điện hoàn toàn có thể được chứng tỏ nghiêm ngặt vày tấp tểnh lý Noether như thể hệ trái ngược của việc đối xứng dịch thời hạn liên tục; tức là, kể từ thực tiễn là những tấp tểnh luật vật lý cơ không bao giờ thay đổi theo gót thời hạn.

Bạn đang xem: phát biểu định luật bảo toàn năng lượng

Hệ trái ngược của tấp tểnh luật bảo toàn tích điện là một trong những mô tơ vĩnh cửu loại I ko thể tồn bên trên, tức thị, không tồn tại khối hệ thống nào là không tồn tại mối cung cấp cung ứng tích điện bên phía ngoài hoàn toàn có thể cung ứng một lượng tích điện vô hạn cho tới môi trường thiên nhiên xung xung quanh.^[2] Đối với những khối hệ thống không tồn tại đối xứng dịch thời hạn, hoàn toàn có thể ko xác lập được bảo toàn năng lượng. Các ví dụ bao hàm những không khí cong nhập thuyết kha khá rộng lớn ^[3] hoặc tinh nghịch thể thời hạn nhập vật lý cơ vật hóa học dừng tụ.^[4]^[5]^[6]^[7]

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Các ngôi nhà triết học tập cổ truyền thời rất lâu rồi như Thales xứ Miletus k. 550 TCN với phát biểu về việc bảo toàn của một hóa học cơ phiên bản nào là này mà kể từ nó tất cả được đưa đến. Tuy nhiên, không tồn tại nguyên nhân ví dụ nhằm xác lập lý thuyết của mình với những gì tất cả chúng ta biết ngày này về "khối-năng lượng" (ví dụ, Thales cho là hóa học này là nước). Empedocles (490-430 TCN) tiếp tục viết lách rằng nhập khối hệ thống phổ quát lác của tôi, bao hàm tứ yếu tố (đất, bầu không khí, nước, lửa), "không với gì tự động đưa đến hoặc bị khử vong";[8] thay cho nhập bại, những nhân tố này cần Chịu sự bố trí lại liên tiếp. Epicurus (k. 350 TCN) lại tin tưởng rằng tất cả nhập ngoài trái đất bao hàm những đơn vị chức năng vật hóa học ko thể phân tách hạn chế - chi phí thân thiết của 'nguyên tử' - và ông cũng có thể có một vài ý tưởng phát minh về việc quan trọng của bảo toàn, bảo rằng "tổng số của việc vật vốn liếng luôn luôn là như nó đang được là, và như thế nó sẽ bị mãi là".[9][liên kết hỏng]

Năm 1605, Simon Stevinus tiếp tục hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý một vài yếu tố tĩnh học tập dựa vào qui định vận động vĩnh viễn là bất khả.

Năm 1639, Galileo tiếp tục công phụ thân phân tách của tôi về một vài trường hợp, bao hàm cả "con nhấp lên xuống bị loại gián đoạn" có tiếng, hoàn toàn có thể được tế bào mô tả (theo ngữ điệu hiện tại đại) là quy đổi thế năng trở nên động năng và ngược lại. Về cơ phiên bản, ông cho rằng một vật vận động tiếp tục lên đến mức độ cao vày với độ cao tuy nhiên kể từ bại nó rơi xuống, và dùng để ý này nhằm suy rời khỏi ý tưởng phát minh về quán tính chủ quan. Khía cạnh xứng đáng xem xét của để ý này là độ cao tuy nhiên một vật vận động hoàn toàn có thể lên đến mức bên trên một mặt phẳng ko quỷ sát ko tùy thuộc vào hình dạng của mặt phẳng.

Năm 1669, Christiaan Huygens công phụ thân luật chạm đụng chạm của ông. Trong số những đại lượng ông liệt kê là không bao giờ thay đổi trước và sau chạm đụng chạm của những vật thể, với tổng của tế bào men tuyến tính rưa rứa tổng động năng của bọn chúng. Tuy nhiên, sự khác lạ thân thiết chạm đụng chạm đàn hồi và ko đàn hồi ko được nắm rõ bên trên thời điểm lúc đó. Vấn đề này kéo theo giành chấp trong số những ngôi nhà phân tích về sau về sự đại lượng được bảo toàn nào là là cơ phiên bản rộng lớn (trong nhị đại lượng: động lượng và năng lượng). Trong Horologium Oscillatorium, ông đã lấy rời khỏi một tuyên phụ thân rõ nét rất là nhiều về độ cao của một khung người đang được vận động, và liên kết ý tưởng phát minh này với việc bất khả thi đua của một vận động vĩnh viễn. Nghiên cứu giúp của Huygens về động lực học tập của vận động con cái nhấp lên xuống dựa vào một qui định duy nhất: trọng tâm của một vật nặng nề ko thể tự động thổi lên.

Thực tế là động năng là vô phía, không như động lượng tuyến tính là một trong những vectơ, và bởi vậy đơn giản thao tác làm việc rộng lớn đang không bay ngoài sự xem xét của Gottfried Wilhelm Leibniz. Đó là Leibniz trong mỗi năm 1676-1689, người trước tiên tiếp tục demo một công thức toán học tập của loại tích điện được liên kết với chuyển động (động năng). Sử dụng công Huygens' chạm đụng chạm, Leibniz nhận biết rằng trong không ít khối hệ thống cơ khí (một số vật với lượng, m_i từng với véc tơ vận tốc tức thời v_i),

được bảo toàn miễn sao những vật ko tương tác. Ông gọi con số này là vis viva hoặc lực lượng sống của khối hệ thống. Nguyên tắc này thể hiện tại một tuyên phụ thân đúng đắn về việc bảo toàn sấp xỉ của động năng trong số trường hợp không tồn tại quỷ sát. đa phần ngôi nhà vật lý cơ bên trên thời điểm lúc đó, như Newton, nhận định rằng việc bảo toàn động lượng được lưu giữ trong cả trong số hệ với quỷ sát, như được xác lập vày động lượng:

là vis viva được bảo toàn. Sau bại, người tao tiếp tục chứng tỏ rằng cả nhị đại lượng được bảo toàn mặt khác, với những ĐK phù hợp như chạm đụng chạm đàn hồi.

Năm 1687, Isaac Newton xuất phiên bản cuốn Principia của ông, được viết lách xoay xung quanh định nghĩa lực và động lượng. Tuy nhiên, những ngôi nhà phân tích tiếp tục nhanh gọn lẹ nhìn thấy rằng những qui định được nêu nhập cuốn sách, trong những khi đảm bảo chất lượng cho tới lượng điểm, ko đầy đủ nhằm giải quyết và xử lý những vận động của vật thể rắn và lỏng. Một số qui định không giống cũng rất được đòi hỏi.

Định luật bảo toàn vis viva đã và đang được tuyên bố vì thế cặp đôi phụ thân con cái, Johann và Daniel Bernoulli. Người phụ thân đã lấy rời khỏi qui định của công ảo như được dùng trong số đo đếm nhập toàn cỗ năm 1715, trong những khi người con cái dựa vào Hydrodynamica, được xuất phiên bản năm 1738, theo gót qui định bảo toàn độc nhất này. Nghiên cứu giúp của Daniel về sự thất lạc chuồn vis viva của làn nước chảy tiếp tục khiến cho ông kiến tạo qui định Bernoulli, tương quan tới sự thất lạc non tỷ trọng thuận với việc thay cho thay đổi của áp lực nặng nề thủy động lực học tập. Daniel cũng tạo hình định nghĩa về việc làm và hiệu suất cao cho tới máy thủy lực; và ông đã lấy rời khỏi một lý thuyết động học tập về hóa học khí và links động năng của những phân tử khí với sức nóng phỏng của khí.

Sự triệu tập nhập vis viva của những ngôi nhà vật lý cơ châu lục sau cuối tiếp tục kéo theo việc trị sinh ra những qui định điều khiển và tinh chỉnh cơ học tập tĩnh, như nguyên tắc D'Alembert, cơ học tập Lagrange và cơ học tập Hamilton.

Émilie du Châtelet (1706 - 1749) tiếp tục khuyến cáo và demo nghiệm fake thuyết bảo toàn tổng tích điện, không giống với động lượng. Lấy hứng thú kể từ những lý thuyết của Gottfried Leibniz, cô tiếp tục tái diễn và công khai minh bạch một thực nghiệm lúc đầu được phát minh sáng tạo vày Gravesande của Willem nhập năm 1722, nhập bại những trái ngược bóng được thả kể từ những phỏng cao không giống nhau vào một trong những tấm khu đất sét mượt. Động năng của từng trái ngược bóng - được biểu thị vày con số vật hóa học bị dịch đem - được hiển thị tỷ trọng với bình phương véc tơ vận tốc tức thời. Sự biến tấu của khu đất sét đã và đang được nhìn thấy tỷ trọng thuận với độ cao tuy nhiên kể từ bại những trái ngược bóng được thả xuống, vày với tích điện tiềm năng lúc đầu. Các người công nhân trước bại, bao hàm Newton và Voltaire, đều tin tưởng rằng "năng lượng" (theo như bọn họ hiểu định nghĩa này) ko khác lạ với động lượng và bởi vậy tỷ trọng thuận với véc tơ vận tốc tức thời. Theo cơ hội hiểu này, sự biến tấu của khu đất sét cần tỷ trọng thuận với căn bậc nhị của độ cao tuy nhiên kể từ bại những trái ngược bóng được thả xuống. Trong vật lý cơ cổ xưa công thức thực sự , Tại đâu là động năng của một vật, lượng của chính nó và vận tốc của chính nó. Trên hạ tầng này, du Châtelet khuyến cáo rằng tích điện cần luôn luôn với nằm trong độ cao thấp bên dưới từng mẫu mã, điều quan trọng nhằm hoàn toàn có thể links nó bên dưới những mẫu mã không giống nhau (động học tập, thế năng, sức nóng lượng).^[10]^[11]

Các kỹ sư như John Smeaton, Peter Ewart, Carl Holtzmann, Gustave-Adolphe Hirn và Marc Seguin nhìn thấy rằng bảo toàn động lượng 1 mình là ko đầy đủ nhằm đo lường và tính toán thực tiễn và dùng nguyên tắc của Leibniz. Nguyên tắc này cũng rất được một vài ngôi nhà chất hóa học như William Hyde Wollaston chỉ ra rằng. Các học tập giả tỉ John Playfair tiếp tục nhanh gọn lẹ cho rằng động năng rõ nét ko được bảo toàn. Vấn đề này là minh bạch so với một phân tách tân tiến dựa vào tấp tểnh luật sức nóng động lực học tập loại nhị, tuy nhiên trong thế kỷ 18 và 19, số phận của tích điện bị thất lạc vẫn không được biết.

Dần dần dần, người tao nghi hoặc rằng sức HOT chắc hẳn rằng được đưa đến vày vận động bên dưới quỷ sát là một trong những dạng không giống của vis viva. Năm 1783, Antoine Lavoisier và Pierre-Simon Laplace tiếp tục kiểm tra nhị lý thuyết tuyên chiến đối đầu và cạnh tranh của lý thuyết vis viva và caloric.^[12] Các để ý về việc sinh sức nóng năm 1798 của Rumford nhập quy trình nhàm ngán của pháo đã tiếp tục tăng thêm thắt trọng lượng cho tới ý kiến rằng vận động cơ học tập hoàn toàn có thể được đem trở nên sức nóng và (quan trọng là) quy đổi là tấp tểnh lượng và hoàn toàn có thể Dự kiến được (cho quy tắc hằng số quy đổi phổ quát lác thân thiết động năng và nhiệt). Vis viva tiếp sau đó chính thức được gọi là năng lượng, sau khoản thời gian thuật ngữ này đợt trước tiên được Thomas Young dùng theo gót nghĩa bại nhập năm 1807.

Việc hiệu chỉnh lại vis viva thành

có thể hiểu là quy đổi động năng sang trọng công, phần rộng lớn là thành quả của Gaspard-Gustave Coriolis và Jean-Victor Poncelet nhập tiến trình 1819-1839. Cái trước gọi là quantité de travail (số lượng công việc) và loại sau, travail mécanique (công việc cơ khí), và cả nhị đều triệu tập dùng nó nhập đo lường và tính toán chuyên môn.

Trong một bài xích báo Über die Natur der Wärme (tiếng Đức "Về thực chất của nhiệt"), được xuất phiên bản bên trên tờ Zeitschrift für Physik năm 1837, Karl Friedrich Mohr đã lấy rời khỏi một trong mỗi tuyên phụ thân cộng đồng trước tiên về triết lí bảo toàn tích điện vày kể từ ngữ: "ngoài 54 yếu tố chất hóa học tiếp tục biết, chỉ tồn tại một tác nhân nhập toàn cầu vật lý cơ, và trên đây được gọi là Kraft [năng lượng hoặc công]. Nó hoàn toàn có thể xuất hiện tại, tùy từng thực trạng, như vận động, ái lực chất hóa học, sự kết nối, năng lượng điện, độ sáng và kể từ tính; và kể từ ngẫu nhiên một trong mỗi mẫu mã này, nó hoàn toàn có thể được quy đổi trở nên ngẫu nhiên mẫu mã nào là không giống. "

Tương đương cơ học tập của nhiệt[sửa | sửa mã nguồn]

Một tiến trình cần thiết nhập sự cách tân và phát triển của nguyên tắc bảo toàn tân tiến là trình biểu diễn sự tương đương cơ học tập của nhiệt. Lý thuyết sức nóng lượng lưu giữ rằng sức nóng ko thể được đưa đến rưa rứa không biến thành huỷ diệt, trong những khi bảo toàn tích điện yên cầu qui định trái ngược ngược là sức nóng và công cơ học tập hoàn toàn có thể thay cho thế lẫn nhau.

Vào vào giữa thế kỷ loại mươi tám, Mikhail Lomonosov, một ngôi nhà khoa học tập người Nga, đã lấy rời khỏi fake thuyết về sức nóng động lực học tập của tôi, tiếp tục bác bỏ quăng quật ý tưởng phát minh về sức nóng lượng. Thông qua chuyện thành quả phân tích thực nghiệm, Lomonosov đã từng đi cho tới Tóm lại rằng sức nóng ko được truyền qua chuyện những phân tử của hóa học lỏng sức nóng.

Năm 1798, dựa tước đoạt Rumford (Benjamin Thompson) tiếp tục tiến hành những quy tắc đo sức nóng quỷ sát sinh rời khỏi trong số khẩu súng và cách tân và phát triển ý tưởng phát minh rằng sức nóng là một trong những dạng của động năng; những quy tắc đo của ông tiếp tục bác bỏ quăng quật lý thuyết sức nóng lượng, tuy nhiên ko đầy đủ đúng đắn nhằm phản bác bỏ những nghi hoặc.

Nguyên lý tương tự cơ học tập đợt trước tiên được bác bỏ sĩ phẫu thuật người Đức Julius Robert von Mayer thể hiện bên dưới dạng tân tiến nhập năm 1842.^[13] Mayer đã lấy rời khỏi Tóm lại này nhập chuyến hành trình cho tới Đông nén Hà Lan, điểm ông thấy rằng huyết của người mắc bệnh của tôi với red color thẫm rộng lớn vì thế bọn họ hấp phụ không nhiều oxy rộng lớn và bởi vậy không nhiều tích điện rộng lớn nhằm lưu giữ sức nóng phỏng khung người nhập ĐK nhiệt độ rét rộng lớn. Ông trị sinh ra rằng sức nóng và công cơ học tập là cả nhị dạng tích điện và nhập năm 1845, sau khoản thời gian nâng lên kỹ năng về vật lý cơ, ông tiếp tục xuất phiên bản một chuyên nghiệp khảo về quan hệ tấp tểnh lượng thân thiết bọn chúng.^[14]

Trong Lúc bại, nhập năm 1843, James Prescott Joule tiếp tục song lập trị sinh ra sự tương tự cơ học tập nhập hàng loạt những thực nghiệm. Trong có tiếng nhất, lúc này được gọi là "bộ máy Joule", trọng lượng hạn chế dần dần gắn sát với cùng 1 chuỗi tiếp tục khiến cho một cái chèo chìm ngập trong nước xoay. Ông tiếp tục cho rằng tích điện mê hoặc bị thất lạc vày trọng lượng hạn chế dần dần vày với tích điện phía bên trong tuy nhiên nước nhận được trải qua quỷ sát với cái chèo.

Xem thêm: giải chuyên đề toán 10 kết nối tri thức

Trong tiến trình 1840-1843, việc làm tương tự động được tiến hành vày kỹ sư Ludwig A. Cold, tuy vậy nó không nhiều được nghe biết bên phía ngoài quê nhà Đan Mạch của ông.

Khám huỷ của Joule và Mayer đều bị kháng cự và quăng quật đem tuy nhiên mày mò của Joule sau cuối tiếp tục thú vị được sự thừa nhận rộng thoải mái rộng lớn.

Năm 1844, William Robert Grove đã lấy rời khỏi quan hệ thân thiết cơ học tập, sức nóng, độ sáng, năng lượng điện và kể từ tính bằng phương pháp coi toàn bộ bọn chúng là bộc lộ của một "lực" (năng lượng theo gót thuật ngữ hiện tại đại). Năm 1846, Grove công phụ thân lý thuyết của tôi nhập cuốn sách Tương quan liêu lực lượng vật lý.^[15] Năm 1847, dựa vào kiệt tác trước bại của Joule, Sadi Carnot và Émile Clapeyron, Hermann von Helmholtz đã lấy rời khỏi Tóm lại tương tự động như Grove và công phụ thân lý thuyết của tôi nhập cuốn sách Über die Erhaltung der Kraft (On the Conservation of Force, 1847).^[16] Sự gật đầu đồng ý tân tiến phát biểu cộng đồng của qui định tương tự cơ học tập bắt mối cung cấp kể từ ấn phẩm này.

Năm 1850, William Rankine đợt trước tiên dùng cụm kể từ định luật bảo toàn năng lượng cho tới qui định này.^[17]

Năm 1877, Peter Guthrie Tait tuyên phụ thân rằng qui định này bắt mối cung cấp kể từ Isaac Newton, dựa vào một bài xích gọi tạo ra về những mệnh đề 40 và 41 của Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Vấn đề này hiện tại được xem như là một ví dụ về lịch sử dân tộc Whig.^[18]

Tương đương tích điện khối lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Vật hóa học bao hàm những nguyên vẹn tử và những gì tạo thành những nguyên vẹn tử. Vật hóa học với lượng nội tại hoặc khối lượng nghỉ. Trong phạm vi giới hạn của tay nghề được thừa nhận của thế kỷ XIX, người tao thấy rằng phần còn sót lại như thế được bảo toàn. Lý thuyết kha khá quan trọng đặc biệt năm 1905 của Einstein tiếp tục cho rằng lượng nghỉ ngơi ứng với cùng 1 lượng năng lượng nghỉ tương tự. Vấn đề này tức là khối lượng nghỉ hoàn toàn có thể được quy đổi trở nên hoặc kể từ những dạng tích điện (phi vật chất) tương tự, ví như động năng, thế năng và tích điện phản xạ năng lượng điện kể từ. Khi điều này xẩy ra, như được thừa nhận nhập tay nghề thế kỷ XX, lượng nghỉ ngơi ko được bảo toàn, không như tổng lượng hoặc tổng tích điện. Tất cả những dạng tích điện góp sức nhập tổng lượng và tổng tích điện.

Ví dụ, từng electron và positron đều phải sở hữu lượng nghỉ ngơi. Chúng hoàn toàn có thể tiêu vong bên cạnh nhau, quy đổi tích điện nghỉ ngơi phối hợp của bọn chúng trở nên những photon với tích điện phản xạ năng lượng điện kể từ, tuy nhiên không tồn tại lượng nghỉ ngơi. Nếu điều này xẩy ra nhập một hệ xa lánh ko giải tỏa những photon hoặc tích điện của bọn chúng rời khỏi môi trường thiên nhiên bên phía ngoài, thì tổng khối lượng rưa rứa tổng năng lượng của hệ sẽ không còn thay cho thay đổi. Năng lượng phản xạ năng lượng điện kể từ được đưa đến góp sức tương tự với quán tính chủ quan (và ngẫu nhiên trọng lượng nào) của khối hệ thống rưa rứa lượng còn sót lại của electron và positron trước lúc bọn chúng bị huỷ diệt. Tương tự động như thế, những dạng tích điện phi vật hóa học hoàn toàn có thể bị xài khử trở nên vật hóa học, với lượng nghỉ ngơi.

Do bại, bảo toàn tích điện (tổng, bao hàm cả tích điện vật hóa học hoặc tích điện nghỉ) và bảo toàn lượng (năng lượng tổng, không những tích điện nghỉ), từng loại vẫn lưu giữ như 1 tấp tểnh luật (tương đương). Trong thế kỷ 18, những điều này tiếp tục xuất hiện tại như nhị tấp tểnh luật nhịn nhường như khác lạ.

Bảo toàn tích điện nhập phân chảy beta[sửa | sửa mã nguồn]

Phát hiện tại nhập năm 1911 rằng những electron trị rời khỏi nhập phân chảy beta với liên tiếp chứ không cần cần là phổ tách rốc dường như xích míc với bảo toàn tích điện, theo gót giả thiết thời điểm hiện tại rằng phân chảy beta là sự việc trị xạ giản dị của electron kể từ phân tử nhân.^[19]^[20] việc này sau cuối đã và đang được giải quyết và xử lý nhập năm 1933 vày Enrico Fermi, người tiếp tục khuyến cáo tế bào mô tả đúng đắn về việc phân chảy beta vì thế sự trị xạ của tất cả electron và antineutrino, đem theo gót tích điện bị thiếu hụt rõ nét.^[21]^[22]

Định luật trước tiên của sức nóng động lực học[sửa | sửa mã nguồn]

Đối với cùng 1 khối hệ thống sức nóng động kín, tấp tểnh luật sức nóng động lực học tập trước tiên hoàn toàn có thể được nêu là:

hoặc tương tự

trong bại là lượng tích điện được thêm vô khối hệ thống vày một quy trình gia sức nóng, là lượng tích điện bị thất lạc vày khối hệ thống vì thế công được tiến hành vày khối hệ thống bên trên môi trường thiên nhiên xung xung quanh và là sự việc thay cho thay đổi tích điện phía bên trong của khối hệ thống.

Các before trước những thuật ngữ sức nóng và việc làm được dùng nhằm cho rằng bọn chúng tế bào mô tả sự ngày càng tăng tích điện sẽ tiến hành lý giải tương đối không giống đối với sự ngày càng tăng của tích điện phía bên trong (xem sự khác lạ ko chủ yếu xác). Công việc và sức nóng tương quan cho tới những loại tiến độ thêm thắt hoặc hạn chế tích điện nhập hoặc từ 1 khối hệ thống, trong những khi tích điện phía bên trong là một trong những đặc điểm của một hiện trạng ví dụ của khối hệ thống Lúc nó ở hiện trạng thăng bằng sức nóng động không bao giờ thay đổi. Do bại, thuật ngữ "năng lượng nhiệt" cho tới tức là "lượng tích điện được thêm vô như thể thành quả của việc sưởi ấm" thay cho nói đến một dạng tích điện ví dụ. Tương tự động như thế, thuật ngữ "năng lượng thực hiện việc" cho tới tức là "lượng tích điện bị thất lạc là thành quả của công việc". Do bại, người tao nói cách khác lượng tích điện phía bên trong được chiếm hữu vày một khối hệ thống sức nóng động tuy nhiên người tao biết hiện tại đang ở một hiện trạng chắc chắn, tuy nhiên người tao ko thể biết, chỉ với kỹ năng về hiện trạng thời điểm hiện tại, từng nào tích điện nhập vượt lên trước khứ tiếp tục chảy nhập hoặc bay rời khỏi khối hệ thống là thành quả của việc nó được tạo rét hoặc làm giảm nhiệt độ, rưa rứa thành quả của việc làm được tiến hành bên trên hoặc vày khối hệ thống.

Entropy là một trong những tính năng của hiện trạng của một khối hệ thống cho biết thêm những giới hạn về kĩ năng quy đổi sức nóng sang trọng công.

Đối với cùng 1 khối hệ thống nén giản dị, việc làm được tiến hành vày khối hệ thống hoàn toàn có thể được viết lách thành:

trong bại là áp lực nặng nề và là một trong những thay cho thay đổi nhỏ nhập lượng của khối hệ thống, từng trở nên là những trở nên khối hệ thống. Trong tình huống fake tưởng nhập bại quy trình được hoàn hảo hóa và vô nằm trong lờ lững, và để được gọi là bán tĩnh, và được xem như là hoàn toàn có thể hòn đảo ngược, sức nóng được truyền từ 1 mối cung cấp với sức nóng phỏng vô nằm trong cao hơn nữa sức nóng phỏng khối hệ thống, tiếp sau đó tích điện sức nóng hoàn toàn có thể được viết lách thành

Ở đâu là sức nóng phỏng và là một trong những thay cho thay đổi nhỏ nhập entropy của khối hệ thống. Nhiệt phỏng và entropy là những trở nên hiện trạng của một khối hệ thống.

Nếu một khối hệ thống cởi (trong bại lượng hoàn toàn có thể được trao thay đổi với môi trường) với một vài tường ngăn sao cho tới việc đem khối qua chuyện những tường ngăn cứng tách biệt với sức nóng và đem việc làm, thì luật trước tiên hoàn toàn có thể được viết:^[23]

trong bại là lượng được thêm vô và là tích điện phía bên trong bên trên một đơn vị chức năng lượng của lượng được thêm vô, được đo nhập môi trường thiên nhiên xung xung quanh trước quy trình.

Định lý Noether[sửa | sửa mã nguồn]

Emmy Noether (1882-1935) là một trong những ngôi nhà toán học tập với tác động được nghe biết với những góp sức đột huỷ của bà cho tới đại số trừu tượng và vật lý cơ lý thuyết.

Việc bảo toàn tích điện là một trong những Điểm lưu ý thịnh hành trong không ít lý thuyết vật lý cơ. Từ ý kiến toán học tập, nó được hiểu là hệ trái ngược của tấp tểnh lý Noether, được Emmy Noether cách tân và phát triển nhập năm 1915 và xuất phiên bản đợt trước tiên nhập năm 1918. Định lý nêu từng đối xứng liên tiếp của một lý thuyết vật lý cơ với cùng 1 đại lượng bảo toàn liên quan; nếu như tính đối xứng của lý thuyết là không bao giờ thay đổi theo gót thời hạn thì đại lượng được bảo toàn được gọi là "năng lượng". Định luật bảo toàn tích điện là hệ trái ngược của việc đối xứng dịch đem của thời gian; bảo toàn tích điện được ý niệm vày thực tiễn thực nghiệm rằng những tấp tểnh luật vật lý cơ không bao giờ thay đổi theo gót thời hạn. Về mặt mày triết học tập, điều này hoàn toàn có thể được tuyên phụ thân là "không với gì tùy thuộc vào thời hạn từng lần". Nói cách tiếp, nếu như khối hệ thống vật lý cơ không bao giờ thay đổi bên dưới sự đối xứng liên tiếp của dịch thời hạn thì tích điện của chính nó (là đại lượng phối hợp chủ yếu tắc với thời gian) được bảo toàn. trái lại, những khối hệ thống ko không bao giờ thay đổi theo gót thời hạn (ví dụ, những khối hệ thống với tích điện tiềm năng dựa vào thời gian) ko thể hiện tại sự bảo toàn tích điện - trừ Lúc tất cả chúng ta kiểm tra bọn chúng nhằm trao thay đổi tích điện với khối hệ thống không giống, khối hệ thống bên phía ngoài nhằm lý thuyết về khối hệ thống không ngừng mở rộng phát triển thành không bao giờ thay đổi thời hạn một đợt tiếp nhữa. bảo toàn tích điện cho những hệ hữu hạn có mức giá trị trong số lý thuyết vật lý cơ như thuyết kha khá quan trọng đặc biệt và lý thuyết lượng tử (bao bao gồm cả QED) nhập không khí phẳng lặng.

Thuyết tương đối[sửa | sửa mã nguồn]

Với việc trị sinh ra thuyết kha khá quan trọng đặc biệt của Henri Poincaré và Albert Einstein, tích điện được khuyến cáo là một trong những bộ phận của một vectơ 4 động lượng tích điện. Mỗi nhập tứ bộ phận (một tích điện và phụ thân động lượng) của vectơ này được bảo toàn riêng lẻ theo gót thời hạn, nhập ngẫu nhiên hệ kín nào là, như được thấy kể từ ngẫu nhiên hệ qui chiếu quán tính chủ quan nào là. Cũng được bảo toàn là chiều lâu năm vectơ (chỉ xài Minkowski), là phần còn sót lại của những phân tử đơn lẻ và lượng không bao giờ thay đổi cho những hệ phân tử (trong bại tế bào men và tích điện được xem riêng biệt trước lúc phỏng lâu năm được xem toán coi bài xích báo về lượng bất biến).

Xem thêm: thực hành tiếng việt lớp 6 tập 2 trang 13

Năng lượng kha khá tính của một phân tử rộng lớn độc nhất có một thuật ngữ tương quan cho tới lượng nghỉ ngơi của chính nó ở bên cạnh động năng của vận động. Trong số lượng giới hạn của động năng vày ko (hoặc tương tự nhập hệ qui chiếu nghỉ) của một phân tử rộng lớn, hoặc nhập hệ qui chiếu tâm động lượng cho những vật hoặc hệ với động năng, tổng tích điện của phân tử hoặc vật (kể cả động năng nội bên trên của hệ) với tương quan cho tới lượng nghỉ ngơi của chính nó hoặc lượng không bao giờ thay đổi của chính nó trải qua phương trình có tiếng .

Do bại, quy luật bảo toàn năng lượng theo gót thời hạn nhập thuyết kha khá quan trọng đặc biệt nối tiếp được lưu giữ, miễn sao hệ qui chiếu của người xem không bao giờ thay đổi. Vấn đề này vận dụng cho tới tổng tích điện của những khối hệ thống, tuy vậy những ngôi nhà để ý không giống nhau khước từ với độ quý hiếm tích điện. Cũng được bảo toàn và không bao giờ thay đổi so với toàn bộ những ngôi nhà để ý, là lượng không bao giờ thay đổi, là lượng và tích điện khối hệ thống ít nhất tuy nhiên ngẫu nhiên người xem nào là hoàn toàn có thể phát hiện ra, và được xác lập vày quan hệ xung lượng tích điện.

Trong thuyết kha khá rộng lớn, bảo toàn động lượng của tích điện ko được xác lập rõ ràng trừ một vài tình huống quan trọng đặc biệt. Động lượng tích điện thông thường được biểu thị với việc trợ chung của một fake hành vi lực mệt mỏi. Tuy nhiên, vì thế những fake tình cờ ko cần là tenxơ, bọn chúng ko chuyển đổi tinh khiết trong số những hệ qui chiếu. Nếu số liệu đang được kiểm tra là tĩnh (nghĩa là không bao giờ thay đổi theo gót thời gian) hoặc phẳng phiu không tồn tại triệu bệnh (nghĩa là ở một khoảng cách vô vàn rời ra ko thời hạn nhìn trống rỗng rỗng), thì bảo toàn tích điện không tồn tại những cạm bẫy rộng lớn. Trong thực tiễn, một vài số liệu như chỉ số Friedmann về Lemaîtreọt Robertsonifer Walker ko vừa lòng những giới hạn này và bảo toàn tích điện ko được xác lập rõ ràng.^[24] Lý thuyết kha khá rộng lớn nhằm lại thắc mắc liệu với sự bảo toàn tích điện cho tới toàn cỗ ngoài trái đất hay là không.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Động cơ vĩnh cửu
Định luật ko sức nóng động lực học
Định luật nhị sức nóng động lực học

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

^ Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol I. Addison Wesley. ISBN 978-0 -201-02115-8.
^ Planck, M. (1923/1927). Treatise on Thermodynamics, third English edition translated by A. Ogg from the seventh German edition, Longmans, Green & Co., London, page 40.
^ Witten, Edward (1981). “A new proof of the positive energy theorem” (PDF). Communications in Mathematical Physics. 80 (3): 381–402. Bibcode:1981CMaPh..80..381W. doi:10.1007/BF01208277. ISSN 0010-3616. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày 25 mon 11 năm 2016. Truy cập ngày một mon 8 năm 2020.
^ Grossman, Lisa (ngày 18 mon một năm 2012). “Death-defying time crystal could outlast the universe”. newscientist.com. New Scientist. Bản gốc tàng trữ ngày 2 mon hai năm 2017.
^ Cowen, Ron (ngày 27 mon hai năm 2012). “"Time Crystals" Could Be a Legitimate Form of Perpetual Motion”. scientificamerican.com. Scientific American. Bản gốc tàng trữ ngày 2 mon hai năm 2017.
^ Powell, Devin (2013). “Can matter cycle through shapes eternally?”. Nature. doi:10.1038/nature.2013.13657. ISSN 1476-4687. Bản gốc tàng trữ ngày 3 mon hai năm 2017.
^ Gibney, Elizabeth (2017). “The quest lớn crystallize time”. Nature. 543 (7644): 164–166. Bibcode:2017Natur.543..164G. doi:10.1038/543164a. ISSN 0028-0836. PMID 28277535. Bản gốc tàng trữ ngày 13 mon 3 năm 2017.
^ Janko, Richard (2004). “Empedocles, "On Nature"” (PDF). Zeitschrift für Papyrologie und Epigraphik. 150: 1–26.
^ Laertius, Diogenes. "Lives of Eminent Philosophers: Epicurus".. This passage comes from a letter quoted in full by Diogenes, and purportedly written by Epicurus himself in which he lays out the tenets of his philosophy.
^ Hagengruber, Ruth, editor (2011) Émilie du Chatelet between Leibniz and Newton. Springer. ISBN 978-94-007-2074-9.
^ Arianrhod, Robyn (2012). Seduced by logic: Émilie du Châtelet, Mary Somerville, and the Newtonian revolution . New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-993161-3.
^ Lavoisier, A.L. & Laplace, P..S. (1780) "Memoir on Heat", Académie Royale des Sciences pp. 4–355
^ von Mayer, J.R. (1842) "Remarks on the forces of inorganic nature" in Annalen der Chemie und Pharmacie, 43, 233
^ Mayer, J.R. (1845). Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel. Ein Beitrag zur Naturkunde, Dechsler, Heilbronn.
^ Grove, W. R. (1874). The Correlation of Physical Forces (ấn phiên bản 6). London: Longmans, Green.
^ “On the Conservation of Force”. Bartleby. Truy cập ngày 6 tháng tư năm 2014.
^ William John Macquorn Rankine (1853) "On the General Law of the Transformation of Energy," Proceedings of the Philosophical Society of Glasgow, vol. 3, no. 5, pages 276-280; reprinted in: (1) Philosophical Magazine, series 4, vol. 5, no. 30, pages 106-117 (February 1853); and (2) W. J. Millar, ed., Miscellaneous Scientific Papers: by W. J. Macquorn Rankine,... (London, England: Charles Griffin and Co., 1881), part II, pages 203-208: "The law of the Conservation of Energy is already known—viz. that the sum of all the energies of the universe, actual and potential, is unchangeable."
^ Hadden, Richard W. (1994). On the shoulders of merchants: exchange and the mathematical conception of nature in early modern Europe. SUNY Press. tr. 13. ISBN 978-0-7914-2011-9., Chapter 1, p. 13
^ Jensen, Carsten (2000). Controversy and Consensus: Nuclear Beta Decay 1911-1934. Birkhäuser Verlag. ISBN 978-3-7643-5313-1.
^ Brown, Laurie M. (1978). “The idea of the neutrino”. Physics Today. 31 (9): 23–8. Bibcode:1978PhT....31i..23B. doi:10.1063/1.2995181.
^ Wilson, F. L. (1968). “Fermi's Theory of Beta Decay”. 36 (12): 1150–1160. Bibcode:1968AmJPh..36.1150W. doi:10.1119/1.1974382.
^ Griffiths, D. (2009). Introduction lớn Elementary Particles (ấn phiên bản 2). tr. 314–315. ISBN 978-3-527-40601-2.
^ Born, M. (1949). Natural Philosophy of Cause and Chance, Oxford University Press, London, pp. 146–147.
^ Michael Weiss and John Baez. “Is Energy Conserved in General Relativity?”. Bản gốc tàng trữ ngày 5 mon 6 năm 2007. Truy cập ngày 5 mon một năm 2017.