Explicamos o que é o Princípio de Conservação da Energia, como funciona e alguns exemplos práticos desta lei física.
O que é o Princípio da conservação da energia?
o Princípio de Conservação de Energia o Lei da Conservação da Energiatambém conhecida como Primeira Lei da Termodinâmica, afirma que a quantidade total de energia em um sistema físico isolado (ou seja, sem nenhuma interação com outros sistemas) permanecerá sempre a mesma, exceto quando for transformada em outros tipos de energia.
Isso se resume no princípio de que a energia do universo não pode ser criada nem destruída, só pode ser transformada em outras formas de energia, como a energia elétrica em energia térmica (é assim que funcionam os resistores) ou energia luminosa (é assim que funcionam as lâmpadas). Assim, ao realizar certos trabalhos ou na presença de certas reações químicas, a quantidade de energia inicial e final parecerá ter variado se suas transformações não forem consideradas.
De acordo com o Princípio de Conservação de Energia, ao introduzir uma certa quantidade de calor (Q) em um sistema, este será sempre igual à diferença entre o aumento da quantidade de energia interna (ΔU) mais o trabalho (W) realizado pelo referido sistema. Assim, temos a fórmula: Q = ΔU + Wde onde se segue que ΔU = Q – W.
Este princípio também se aplica ao campo da química, uma vez que A energia envolvida em uma reação química sempre tenderá a ser conservada.o mesmo que massa, exceto nos casos em que esta se transforma em energia, como indica a famosa fórmula de Albert Einstein E = mc2, onde E é a energia, m é a massa e c é a velocidade da luz. Esta equação é de suma importância nas teorias relativísticas.
A energia, então, não se perde, como já foi dito, mas é pode deixar de ser útil para realizar trabalho, de acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica: a entropia (desordem) de um sistema tende a aumentar com o passar do tempo, ou seja, os sistemas inevitavelmente tendem à desordem.
A ação dessa segunda lei em concordância com a primeira é o que impede a existência de sistemas isolados que mantenham sua energia intacta para sempre (como o movimento perpétuo ou o conteúdo quente de uma garrafa térmica). Que a energia não pode ser criada ou destruída não significa que permaneça inalterada.
Veja também: Lei da Conservação da Matéria
Exemplos do Princípio da conservação da energia
Suponha que haja uma garota em um escorregador, em repouso. Apenas a energia potencial gravitacional atua sobre ele, portanto sua energia cinética é 0 J. Ao deslizar pelo escorregador, por outro lado, sua velocidade aumenta e sua energia cinética também, mas conforme ele perde altura, sua energia potencial gravitacional também diminui . Por fim, atinge a velocidade máxima logo na parte inferior do escorregador, com sua energia cinética máxima. Mas sua altura terá diminuído e sua energia potencial gravitacional será de 0 J. Uma energia se transforma em outra, mas a soma de ambas lançará sempre a mesma quantidade no sistema descrito.
Outro exemplo possível é o funcionamento de uma lâmpada, que recebe uma certa quantidade de energia elétrica quando o interruptor é acionado e a transforma em energia luminosa e energia térmica, à medida que a lâmpada esquenta. A quantidade total de energia elétrica, térmica e luminosa é a mesma, mas foi transformada de elétrica em leve e térmica.