A lei da conservação da energia afirma que, embora a energia possa ser transformada e convertida de uma forma para outra. Ou seja, a quantidade total dela em um sistema isolado não varia com o tempo.
Esta lei foi enunciada por Julius von Mayer.
Esta lei não deve ser confundida com a lei de conservação da massa enunciada por Albert Einstein.
O princípio da conservação da energia tem visões particulares dependendo do ramo da física a que nos referimos. Neste artigo nos referimos a dois casos particulares:
Na mecânica clássica.
Na termodinâmica.
Lei da conservação da energia na mecânica clássica
Na mecânica newtoniana, o princípio da conservação afirma que: “A energia mecânica total de um sistema fechado de corpos, entre os quais atuam apenas as forças internas do sistema, permanece constante”.
Simplificando, na ausência de forças dissipativas (por exemplo, forças de atrito), a energia não surge do nada e não pode desaparecer. Eles só podem ser convertidos em outros tipos de energia.
Se aparecerem forças dissipativas, como a força de atrito, uma certa quantidade de energia é transformada em outra forma de energia (por exemplo, em energia térmica).
Princípio da conservação da energia em termodinâmica
Na termodinâmica, a lei de conservação é formulada como a primeira lei da termodinâmica: "A quantidade de calor recebida pelo sistema é usada para alterar sua energia interna e realizar trabalho contra forças externas".
A lei da conservação da energia afirma que não existem máquinas de movimento perpétuo do primeiro tipo. Sadi Carnot mostrou que tais processos são impossíveis.
Exemplos da lei da conservação da energia
Para entender como funciona a lei da conservação da energia, listamos alguns exemplos:
Um carro de montanha-russa realiza várias conversões de energia potencial e energia cinética a cada curva. Quando está no máximo, quase toda a energia é energia potencial gravitacional. Então, à medida que desce, a velocidade aumenta e a energia é transformada em energia cinética.
Um gerador elétrico tem a capacidade de transformar energia mecânica em energia elétrica.
A combustão de um fogo de madeira transforma a energia química do combustível em energia térmica para aquecer seu entorno.
Durante o derretimento do gelo, uma parte do calor fornecido serve para diminuir a temperatura até atingir o ponto de fusão. A partir deste momento, todo o fluxo de energia é utilizado para realizar a mudança de fase de sólido para líquido.
