energiamegmaradás

Energiamegmaradás, vagy energiamegmaradási törvény, a fizika egyik legáltalánosabb megfigyelése: zárt vagy izolált rendszerben az energia nem keletkezhet és nem semmisülhet meg, csak formát változtathat vagy átválthat egymás energiaformái között. A különböző energiaformák között zajló átalakulások lehetnek mozgási (kinetikus), helyzeti (potenciális), hő-, kémiai, elektromos vagy sugárzó energia jellegűek.

Az energiamegmaradás számos példánya szemlélteti, hogyan működik a folyamat. Egy magas helyről lezuhanó testnél a potenciális energia átalakul mozgási energiává. Egy villanykörte a hozzáadott elektromos energia egy részét fényként, a többit pedig hőként adja le. A fotoszintézis során a fényenergia kémiai energiává alakul át.

Az első termodinamika az energiamozgás mérhető keretét adja: ΔU = Q − W, ahol U a belső energia, Q a rendszerhez bevitt hő, és W a rendszer által végzett munka. Izolált rendszerben Q = 0 és W = 0, tehát ΔU = 0: az energia összességében állandó marad.

Fontos megjegyzés, hogy a valós rendszerek általában nyíltak: energia be- vagy kiáramolhat hőben vagy munkában. A megmaradás azonban mindig érvényes, csak a formák és átadások módja változik. A relativisztikus és kvantumrendszerekben is alapvető marad az energia megmaradása, bár összefüggései kiterjedtebbek. Összefoglalva, az energiamegmaradás a mechanika, a thermodinamika és az elektromos rendszerek értelmezésének központi elve, amely lehetővé teszi a hatékony energiahasználat és a természetes folyamatok megértését.