Kľúčový rozdiel – zákon zachovania hmoty verzus energia
Zákon zachovania hmoty a zákon zachovania energie sú dva zákony v chémii, ktoré sa používajú na vysvetlenie vlastností izolovaných, uzavretých termodynamických systémov. Tieto zákony stanovujú, že hmota alebo energia nemôže byť vytvorená alebo zničená, ale môže byť premenená na rôzne formy alebo preskupená. Kľúčový rozdiel medzi zákonom o zachovaní hmoty a energie je v tom, že zákon o zachovaní hmoty uvádza, že celková hmotnosť v uzavretom systéme, ktorý nedovoľuje hmote alebo energii uniknúť, by mala byť konštantná, zatiaľ čo zákon zachovania energie stavy energie nemôže byť. môžu byť vytvorené alebo zničené, ale môžu sa meniť z jednej formy do druhej.
Čo je zákon zachovania hmoty?
Zákon zachovania hmoty je princíp, ktorý popisuje, že celková hmotnosť vnútri uzavretého systému, ktorý nedovoľuje hmote ani energii uniknúť, by mala byť konštantná. Množstvo hmoty vo vnútri tohto systému je teda zachované. Systém, ktorý nedovoľuje, aby energia alebo hmota prešli cez svoje hranice, je známy ako termodynamicky izolovaný systém.
Obrázok 1: Porovnanie medzi izolovanými, uzavretými a otvorenými termodynamickými systémami
Tento zákon tiež naznačuje, že hmotnosť nemôže byť vytvorená ani zničená, môže byť iba preskupená alebo zmenená z jednej formy do druhej. K týmto preskupeniam alebo zmenám dochádza prostredníctvom chemických reakcií. Celková hmotnosť reaktantov sa teda rovná celkovej hmotnosti produktov chemickej reakcie, ktorá prebieha v uzavretom termodynamickom systéme. Chemické reakcie prebiehajúce v tomto uzavretom systéme môžu byť,
- Jadrové reakcie
- Rádioaktívny rozpad
- Iné chemické reakcie
Čo je zákon zachovania energie?
Zákon zachovania energie je fyzikálny zákon, ktorý hovorí, že energia nemôže byť vytvorená ani zničená, ale môže sa meniť z jednej formy na druhú. Inými slovami, tento zákon naznačuje, že celková energia v uzavretom izolovanom systéme zostáva konštantná. Energia sa teda šetrí v rámci systému.
Obrázok 2: Slnečné svetlo možno premeniť na rôzne formy energie, ale nemožno ho zničiť
Napríklad, potenciálna energia systému môže byť premenená na kinetickú energiu, ale nemôže byť zničená. Tento pojem možno uviesť v prvom termodynamickom zákone pre uzavretý termodynamický systém. Môže byť uvedené nižšie.
δQ=dU + δW
Kde δQ je množstvo energie pridanej do systému, δW je práca stratená zo systému v dôsledku termodynamickej práce vykonanej systémom a dU je zmena vnútornej energie systému. To vysvetľuje, že energia sa premieňa na rôzne formy, ale nie je vytvorená ani zničená.
Aký je vzťah medzi zákonom zachovania hmoty a energie?
Uvažuje sa, že hmotnosť sa dá premeniť na energiu a naopak. Toto je skutočný spôsob šetrenia energie. Prvýkrát to navrhli Henri Poincaré a Albert Einstein ako koncept známy ako „špeciálna relativita“. Vzťah medzi hmotnosťou a energiou môže byť uvedený nižšie:
E=mc2
Kde E je energia, m je hmotnosť a c je rýchlosť svetla. V klasickej mechanike sa však tieto dva zákony považujú za samostatné zákony.
Aký je rozdiel medzi zákonom zachovania hmoty a energie?
Zákon zachovania hmoty vs energia |
|
| Zákon zachovania hmoty je princíp, ktorý popisuje, že celková hmotnosť by mala byť konštantná vo vnútri uzavretého systému, ktorý neumožňuje uniknúť hmote alebo energii. | Zákon zachovania energie je fyzikálny zákon, ktorý hovorí, že energia nemôže byť vytvorená ani zničená, ale môže sa meniť z jednej formy do druhej. |
| Ochrana | |
| Celková hmotnosť v izolovanom, uzavretom termodynamickom systéme je zachovaná. | Celková energia v izolovanom, uzavretom termodynamickom systéme je zachovaná. |
Zhrnutie – Zákon zachovania hmoty verzus energia
Zákon zachovania hmoty a energie sa v klasickej mechanike považujú za dva samostatné zákony. Neskôr sa však zistilo, že medzi týmito dvoma zákonmi je silný vzťah. Zákon zachovania hmoty uvádza, že celková hmotnosť by mala byť konštantná vo vnútri uzavretého systému, ktorý nedovoľuje hmote alebo energii uniknúť, zatiaľ čo zákon zachovania energie uvádza, že energiu nemožno vytvoriť ani zničiť, ale môže sa zmeniť z jednej formy inému. Toto je kľúčový rozdiel medzi zákonom zachovania hmoty a energie.
