định luật bảo toàn năng lượng

Thí nghiệm của James Prescott Joule, năm 1843, nhằm vạc hiện nay sự fake hóa tích điện kể từ dạng này (cơ năng) quý phái 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 đòi thời hạn.[1] Định luật này được khuyến cáo và test nghiệm trước tiên vì thế Émilie du Châtelet. Ý nghĩa của chính nó là tích điện ko thể được tạo nên giống như ko thể bị huỷ hủy; thay cho nhập ê, nó chỉ rất có thể được đổi khác kể từ dạng này quý phái dạng không giống hoặc quy đổi kể từ vật này quý phái 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 hóa giải nhập vụ nổ, ví dụ như động năng và thế năng của những miếng vỡ, giống như sức nóng và tiếng động, người tớ tiếp tục có được đúng mực sự rời tích điện chất hóa học nhập quy trình nhen cháy hóa học nổ. Theo vật lý cơ truyền thống, bảo toàn tích điện không giống với bảo toàn khối lượng; tuy vậy, thuyết kha khá quan trọng đặc biệt đã cho thấy lượng với tương quan cho tới tích điện, và ngược lại, vì thế phương trình E=mc2, và khoa học tập lúc bấy giờ nhận định rằng toàn cỗ năng-khối-lượng được bảo toàn. Về mặt mũi lý thuyết, điều này ý niệm rằng ngẫu nhiên vật thể nào là với lượng đều rất có thể tự động quy đổi trở nên tích điện đơn thuần và ngược lại, tuy vậy điều này được nghĩ rằng chỉ rất có thể xẩy ra nhập ĐK khó khăn nhất của vật hóa học, như (đã) với tài năng tồn bên trên nhập dải ngân hà tức thì sau Vụ Nổ rộng lớn hoặc Lúc lỗ thâm vạc rời khỏi sự phản xạ Hawking.

Định luật bảo toàn tích điện rất có thể được chứng tỏ nghiêm ngặt vì thế lăm le lý Noether như thể hệ trái khoáy của sự việc đối xứng dịch thời hạn liên tục; tức là, kể từ thực tiễn là những lăm le luật vật lý cơ bất biến theo đòi thời hạn.

Bạn đang xem: định luật bảo toàn năng lượng

Hệ trái khoáy của định luật bảo toàn năng lượng là 1 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 hỗ trợ tích điện bên phía ngoài rất có thể hỗ trợ 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, rất 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 anh 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 kính thời thời xưa như Thales xứ Miletus k.   550 TCN với rằng về việc bảo toàn của một hóa học cơ phiên bản nào là này mà kể từ nó tất cả được tạo nên. Tuy nhiên, không tồn tại nguyên do ví dụ nhằm xác lập lý thuyết của mình với những gì tất cả chúng ta biết thời nay về "khối-năng lượng" (ví dụ, Thales cho rằng hóa học này đó là nước). Empedocles (490-430 TCN) tiếp tục viết lách rằng nhập khối hệ thống phổ quát lác của tôi, bao hàm tứ thành phần (đất, bầu không khí, nước, lửa), "không với gì tự động tạo nên hoặc bị khử vong";[8] thay cho nhập ê, những nguyên tố này nên Chịu sự bố trí lại liên tiếp. Epicurus (k. 350 TCN) lại tin tưởng rằng tất cả nhập dải ngân hà bao hàm những đơn vị chức năng vật hóa học ko thể phân chia rời - chi phí thân mật của 'nguyên tử' - và ông cũng có thể có một trong những ý tưởng phát minh về việc quan trọng của bảo toàn, bảo rằng "tổng số của sự việc vật vốn liếng luôn luôn là như thế, và tiếp tục mãi là như vậy".[9][liên kết hỏng]

Năm 1605, Simon Stevinus tiếp tục rất có thể xử lý một trong những yếu tố tĩnh học tập dựa vào phép tắc hoạt động vĩnh viễn là bất khả.

Năm 1639, Galileo tiếp tục công tía phân tách của tôi về một trong những trường hợp, bao hàm cả "con rung lắc bị loại gián đoạn" có tiếng, rất có thể được tế bào mô tả (theo ngôn từ hiện nay đại) là quy đổi thế năng trở nên động năng và ngược lại. Về cơ phiên bản, ông cho rằng một vật hoạt động tiếp tục lên tới mức độ cao vì thế với độ cao tuy nhiên kể từ ê 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 để ý của để ý này là độ cao tuy nhiên một vật hoạt động rất có thể lên tới mức bên trên một mặt phẳng ko ma mãnh sát ko tùy theo hình dạng của mặt phẳng.

Năm 1669, Christiaan Huygens công tía luật vấp va của ông. Trong số những đại lượng ông liệt kê là không bao giờ thay đổi trước và sau vấp va của những vật thể, với tổng của tế bào men tuyến tính giống như tổng động năng của bọn chúng. Tuy nhiên, sự khác lạ thân mật vấp va đàn hồi và ko đàn hồi ko được nắm rõ bên trên thời gian đó. Như vậy kéo theo giành chấp trong số những ngôi nhà nghiên cứu và phân tích sau đây về sự đại lượng được bảo toàn nào là là cơ phiên bản rộng lớn (trong nhì đại lượng: động lượng và năng lượng). Trong Horologium Oscillatorium, ông đã mang rời khỏi một tuyên tía rõ rệt rất nhiều về độ cao của một khung hình đang được hoạt động, và liên kết ý tưởng phát minh này với việc bất khả thi đua của một hoạt động vĩnh viễn. Nghiên cứu vớt của Huygens về động lực học tập của hoạt động con cái rung lắc dựa vào một phép tắc duy nhất: trọng tâm của một vật nặng nề ko thể tự động thổi lên.

Gottfried Leibniz

Thực tế là động năng là vô phía, không phải như động lượng tuyến tính là 1 trong những vectơ, và vì thế đơn giản dễ dàng thao tác rộng lớn dường như không bay ngoài sự để ý của Gottfried Wilhelm Leibniz. Đó là Leibniz trong mỗi năm 1676-1689, người trước tiên tiếp tục test một công thức toán học tập của loại tích điện được liên kết với chuyển động (động năng). Sử dụng công Huygens' vấp vấp, Leibniz nhận ra rằng trong tương đối nhiều khối hệ thống cơ khí (một số vật với lượng, mi từng với véc tơ vận tốc tức thời vi),

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 nay một tuyên tía đúng mực về việc bảo toàn tầm của động năng trong số trường hợp không tồn tại ma mãnh sát. hầu hết ngôi nhà vật lý cơ bên trên thời gian đó, như Newton, nhận định rằng việc bảo toàn động lượng được giữ lại trong cả trong số hệ với ma mãnh sát, như được xác lập vì thế động lượng:

vis viva được bảo toàn. Sau ê, người tớ tiếp tục chứng tỏ rằng cả nhì đại lượng được bảo toàn bên cạnh đó, với những ĐK tương thích như vấp va 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 nghiên cứu và phân tích tiếp tục nhanh gọn lẹ nhìn thấy rằng những phép tắc được nêu nhập cuốn sách, trong lúc đảm bảo chất lượng cho tới lượng điểm, ko đầy đủ nhằm xử lý những hoạt động của vật thể rắn và lỏng. Một số phép tắc không giống cũng khá được đòi hỏi.

Daniel Bernoulli

Định luật bảo toàn vis viva đang được tuyên bố vì thế cặp đôi thân phụ con cái, Johann và Daniel Bernoulli. Người thân phụ đã mang rời khỏi phép tắc của công ảo như được dùng trong số đo đếm nhập toàn cỗ năm 1715, trong lúc người con cái dựa vào Hydrodynamica, được xuất phiên bản năm 1738, theo đòi phép tắc bảo toàn độc nhất này. Nghiên cứu vớt của Daniel về sự tổn thất chuồn vis viva của làn nước chảy tiếp tục khiến cho ông thiết kế phép tắc Bernoulli, tương quan tới việc tổn thất 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 mang 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 ở đầu cuối tiếp tục kéo theo việc vạc xuất hiện những phép tắc điều khiển và tinh chỉnh cơ học tập tĩnh, như nguyên tắc D'Alembert, cơ học tập Lagrange và cơ học tập Hamilton.

Emilie du Chatelet

Émilie du Châtelet (1706 - 1749) tiếp tục khuyến cáo và test 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 thuở đầu được phát minh sáng tạo vì thế Gravesande của Willem nhập năm 1722, nhập ê những trái khoáy bóng được thả kể từ những phỏng cao không giống nhau vào trong 1 tấm khu đất sét mượt. Động năng của từng trái khoáy bóng - được biểu thị vì thế con số vật hóa học bị dịch fake - được hiển thị tỷ trọng với bình phương véc tơ vận tốc tức thời. Sự biến tấu của khu đất sét đang được nhìn thấy tỷ trọng thuận với độ cao tuy nhiên kể từ ê những trái khoáy bóng được thả xuống, vì thế với tích điện tiềm năng thuở đầu. Các người công nhân trước ê, bao hàm Newton và Voltaire, đều tin tưởng rằng "năng lượng" (theo như chúng ta hiểu định nghĩa này) ko khác lạ với động lượng và vì thế tỷ trọng thuận với véc tơ vận tốc tức thời. Theo cơ hội hiểu này, sự biến tấu của khu đất sét nên tỷ trọng thuận với căn bậc nhì của độ cao tuy nhiên kể từ ê những trái khoáy bóng được thả xuống. Trong vật lý cơ truyền thống 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 nên luôn luôn với nằm trong độ dài rộng bên dưới từng kiểu dáng, điều quan trọng nhằm rất có thể links nó bên dưới những kiểu dáng 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 thực tiễn và dùng nguyên tắc của Leibniz. Nguyên tắc này cũng khá được một trong những ngôi nhà chất hóa học như William Hyde Wollaston đã cho thấy. Các học tập giả sử John Playfair tiếp tục nhanh gọn lẹ cho rằng động năng rõ rệt ko được bảo toàn. Như vậy là phân minh so với một phân tách tân tiến dựa vào lăm le luật sức nóng động lực học tập loại nhì, tuy nhiên trong thế kỷ 18 và 19, số phận của tích điện bị tổn thất vẫn không được biết.

Dần dần dần, người tớ nghi ngại rằng sức HOT chắc chắn là được tạo nên vì thế hoạt động bên dưới ma mãnh sát là 1 trong những dạng không giống của vis viva. Năm 1783, Antoine Lavoisier và Pierre-Simon Laplace tiếp tục đánh giá nhì lý thuyết 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 hoạt động cơ học tập rất có thể được fake trở nên sức nóng và (quan trọng là) quy đổi là lăm le lượng và rất có thể Dự kiến được (cho luật lệ hằng số quy đổi phổ quát lác thân mật động năng và nhiệt). Vis viva tiếp sau đó chính thức được gọi là năng lượng, sau khoản thời gian thuật ngữ này phiên trước tiên được Thomas Young dùng theo đòi nghĩa ê nhập năm 1807.

Gaspard-Gustave Coriolis

Việc hiệu chỉnh lại vis viva thành

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

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 mang rời khỏi một trong mỗi tuyên tía công cộng trước tiên về thuyết lí bảo toàn tích điện vì thế kể từ ngữ: "ngoài 54 thành phần chất hóa học tiếp tục biết, có duy nhất một tác nhân nhập toàn cầu vật lý cơ, và trên đây được gọi là Kraft [năng lượng hoặc công]. Nó rất có thể xuất hiện nay, tùy từng thực trạng, như hoạt động, ái lực chất hóa học, sự kết nối, năng lượng điện, khả năng chiếu sáng và kể từ tính; và kể từ ngẫu nhiên một trong mỗi kiểu dáng này, nó rất có thể được quy đổi trở nên ngẫu nhiên kiểu dáng nào là không giống. "

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

Một quy trình tiến độ cần thiết nhập sự trở nên tân tiến của nguyên tắc bảo toàn tân tiến là trình thao diễn sự tương đương cơ học tập của nhiệt. Lý thuyết sức nóng lượng giữ lại rằng sức nóng ko thể được tạo nên giống như không trở nên huỷ bỏ, trong lúc bảo toàn tích điện yên cầu phép tắc trái khoáy ngược là sức nóng và công cơ học tập rất có thể thay cho thế lẫn nhau.

Vào vào giữa thế kỷ loại chục tám, Mikhail Lomonosov, một ngôi nhà khoa học tập người Nga, đã mang 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 loa thành quả nghiên cứu và phân tích thực nghiệm, Lomonosov đã đi được cho tới Kết luận rằng sức nóng ko được truyền qua loa những phân tử của hóa học lỏng sức nóng.

Năm 1798, tì tước đoạt Rumford (Benjamin Thompson) tiếp tục tiến hành những luật lệ đo sức nóng ma mãnh sát sinh rời khỏi trong số khẩu súng và trở nên tân tiến ý tưởng phát minh rằng sức nóng là 1 trong những dạng của động năng; những luật lệ đo của ông tiếp tục bác bỏ quăng quật lý thuyết sức nóng lượng, tuy nhiên ko đầy đủ đúng mực nhằm phản bác bỏ những nghi ngại.

James Prescott Joule

Nguyên lý tương tự cơ học tập phiên 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 mang rời khỏi Kết luận này nhập chuyến hành trình cho tới Đông bấm Hà Lan, điểm ông thấy rằng tiết của người bệnh của tôi với red color thẫm rộng lớn vì thế chúng ta dung nạp không nhiều oxy rộng lớn và vì thế không nhiều tích điện rộng lớn nhằm giữ lại sức nóng phỏng khung hình nhập ĐK nhiệt độ rét rộng lớn. Ông vạc xuất hiện rằng sức nóng và công cơ học tập là cả nhì dạng tích điện và nhập năm 1845, sau khoản thời gian nâng lên kỹ năng và kiến thức về vật lý cơ, ông tiếp tục xuất phiên bản một chuyên nghiệp khảo về quan hệ lăm le lượng thân mật bọn chúng.[14]

Thiết bị của Joule nhằm đo tương tự cơ học tập của sức nóng. Một trọng lượng rời dần dần nối liền với cùng 1 chuỗi thực hiện cho 1 cái chèo ngập trong nước nhằm xoay.

Trong Lúc ê, nhập năm 1843, James Prescott Joule tiếp tục song lập vạc xuất hiện 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 rời dần dần nối liền với cùng 1 chuỗi tiếp tục khiến cho một cái chèo ngập trong nước xoay. Ông tiếp tục cho rằng tích điện thú vị bị tổn thất vì thế trọng lượng rời dần dần vì thế với tích điện bên phía trong tuy nhiên nước nhận được trải qua ma mãnh sát với cái chèo.

Xem thêm: tháng 1 tiếng anh là gì

Trong quy trình tiến độ 1840-1843, việc làm tương tự động được tiến hành vì thế 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 khoác tuy nhiên tìm hiểu của Joule ở đầu cuối tiếp tục hấp dẫn được sự thừa nhận thoáng rộng rộng lớn.

Năm 1844, William Robert Grove đã mang rời khỏi quan hệ thân mật cơ học tập, sức nóng, khả năng chiếu sáng, năng lượng điện và kể từ tính bằng phương pháp coi toàn bộ bọn chúng là biểu thị của một "lực" (năng lượng theo đòi thuật ngữ hiện nay đại). Năm 1846, Grove công tía lý thuyết của tôi nhập cuốn sách Tương quan lại lực lượng vật lý.[15] Năm 1847, dựa vào kiệt tác trước ê của Joule, Sadi Carnot và Émile Clapeyron, Hermann von Helmholtz đã mang rời khỏi Kết luận tương tự động như Grove và công tía lý thuyết của tôi nhập cuốn sách Über die Erhaltung der Kraft (On the Conservation of Force, 1847).[16] Sự đồng ý tân tiến rằng công cộng của phép tắc tương tự cơ học tập bắt mối cung cấp kể từ ấn phẩm này.

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

Năm 1877, Peter Guthrie Tait tuyên tía rằng phép tắc này bắt mối cung cấp kể từ Isaac Newton, dựa vào một bài xích hiểu tạo nên về những mệnh đề 40 và 41 của Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Như vậy hiện nay 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 kinh nghiệm tay nghề được thừa nhận của thế kỷ XIX, người tớ 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 ngủ ứng với cùng 1 lượng năng lượng nghỉ tương tự. Như vậy tức là khối lượng nghỉ rất 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 sự phản xạ năng lượng điện kể từ. Khi điều này xẩy ra, như được thừa nhận nhập kinh nghiệm tay nghề thế kỷ XX, lượng ngủ ko được bảo toàn, không phải 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 sở hữu lượng ngủ. Chúng rất có thể bại vong cùng với nhau, quy đổi tích điện ngủ phối kết hợp của bọn chúng trở nên những photon với tích điện sự phản xạ năng lượng điện kể từ, tuy nhiên không tồn tại lượng ngủ. Nếu điều này xẩy ra nhập một hệ xa lánh ko hóa giải những photon hoặc tích điện của bọn chúng rời khỏi môi trường thiên nhiên bên phía ngoài, thì tổng khối lượng giống như tổng năng lượng của hệ sẽ không còn thay cho thay đổi. Năng lượng sự phản xạ năng lượng điện kể từ được tạo nên góp sức tương tự với quán tính chủ quan (và ngẫu nhiên trọng lượng nào) của khối hệ thống giống như lượng còn sót lại của electron và positron trước lúc bọn chúng bị huỷ bỏ. Tương tự động như thế, những dạng tích điện phi vật hóa học rất có thể bị chi phí khử trở nên vật hóa học, với lượng ngủ.

Do ê, 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 lăm le luật (tương đương). Trong thế kỷ 18, những điều này tiếp tục xuất hiện nay như nhì lăm le luật nhịn nhường như khác lạ.

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

Phát hiện nay nhập năm 1911 rằng những electron vạc rời khỏi nhập phân tan beta với liên tiếp chứ không cần nên là phổ tách rốc có vẻ như xích míc với bảo toàn tích điện, theo đòi giả thiết lúc này rằng phân tan beta là việc vạc xạ giản dị và đơn giản của electron kể từ phân tử nhân.[19][20] việc này ở đầu cuối đang được xử lý nhập năm 1933 vì thế Enrico Fermi, người tiếp tục khuyến cáo tế bào mô tả đúng mực về việc phân tan beta vì thế sự vạc xạ của tất cả electron và antineutrino, đem theo đòi tích điện bị thiếu hụt rõ rệt.[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, lăm le luật sức nóng động lực học tập trước tiên rất có thể được nêu là:

hoặc tương tự

trong ê là lượng tích điện được thêm vô khối hệ thống vì thế một quy trình gia sức nóng, là lượng tích điện bị tổn thất vì thế khối hệ thống vì thế công được tiến hành vì thế khối hệ thống bên trên môi trường thiên nhiên xung xung quanh và là việc thay cho thay đổi tích điện bên phía 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 tăng thêm tích điện sẽ tiến hành lý giải khá không giống đối với sự tăng thêm của tích điện bên phía 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 rời tích điện nhập hoặc từ là 1 khối hệ thống, trong lúc tích điện bên phía trong là 1 trong những đặc điểm của một tình trạng ví dụ của khối hệ thống Lúc nó ở tình trạng cân đối sức nóng động bất biến. Do ê, thuật ngữ "năng lượng nhiệt" cho tới tức là "lượng tích điện được thêm vô như thể thành quả của việc sưởi ấm" chứ không nhắc 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 tổn thất là thành quả của công việc". Do ê, người tớ nói cách khác lượng tích điện bên phía trong được chiếm hữu vì thế một khối hệ thống sức nóng động tuy nhiên người tớ biết hiện tại đang ở một tình trạng chắc chắn, tuy nhiên người tớ ko thể biết, chỉ với kỹ năng và kiến thức về tình trạng lúc này, 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, giống như thành quả của việc làm được tiến hành bên trên hoặc vì thế khối hệ thống.

Entropy là 1 trong những tác dụng của tình trạng của một khối hệ thống cho thấy những giới hạn về tài năng quy đổi sức nóng quý phái công.

Đối với cùng 1 khối hệ thống nén giản dị và đơn giản, việc làm được tiến hành vì thế khối hệ thống rất có thể được viết lách thành:

trong ê là áp lực nặng nề và là 1 trong những thay cho thay đổi nhỏ nhập lượng của khối hệ thống, từng vươn lên là là những vươn lên là khối hệ thống. Trong tình huống fake tưởng nhập ê quy trình được hoàn hảo hóa và vô nằm trong chậm rãi, sẽ được gọi là bán tĩnh, và được xem như là rất có thể hòn đảo ngược, sức nóng được truyền từ là 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 rất có thể được viết lách thành

Ở đâu là sức nóng phỏng và là 1 trong những thay cho thay đổi nhỏ nhập entropy của khối hệ thống. Nhiệt phỏng và entropy là những vươn lên là tình trạng của một khối hệ thống.

Nếu một khối hệ thống ngỏ (trong ê lượng rất có thể được trao thay đổi với môi trường) với một trong những tường ngăn sao cho tới việc fake khối qua loa những tường ngăn cứng tách biệt với sức nóng và fake việc làm, thì luật trước tiên rất có thể được viết:[23]

trong ê là lượng được thêm vô và là tích điện bên phía 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 1 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 1 trong những Đặc điểm thịnh hành trong tương đối nhiều lý thuyết vật lý cơ. Từ ý kiến toán học tập, nó được hiểu là hệ trái khoáy của lăm le lý Noether, được Emmy Noether trở nên tân tiến nhập năm 1915 và xuất phiên bản phiên 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 đòi thời hạn thì đại lượng được bảo toàn được gọi là "năng lượng". Định luật bảo toàn tích điện là hệ trái khoáy của sự việc đối xứng dịch fake của thời gian; bảo toàn tích điện được ý niệm vì thế thực tiễn thực nghiệm rằng những lăm le luật vật lý cơ bất biến theo đòi thời hạn. Về mặt mũi triết học tập, điều này rất có thể được tuyên tía là "không với gì tùy theo thời hạn từng lần". Nói cách tiếp theo, 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 đòi thời hạn (ví dụ, những khối hệ thống với tích điện tiềm năng dựa vào thời gian) ko thể hiện nay sự bảo toàn tích điện   - trừ Lúc tất cả chúng ta đánh giá 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 nữa. 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 lì.

Thuyết tương đối[sửa | sửa mã nguồn]

Với việc vạc xuất hiện thuyết kha khá quan trọng đặc biệt của Henri Poincaré và Albert Einstein, tích điện được khuyến cáo là 1 trong những bộ phận của một vectơ 4 động lượng tích điện. Mỗi nhập tứ bộ phận (một tích điện và tía động lượng) của vectơ này được bảo toàn riêng không liên quan gì đến nhau theo đòi 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 nhiều năm vectơ (chỉ chi phí 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 ê tế bào men và tích điện được xem riêng rẽ trước lúc phỏng nhiều năm được xem toán coi bài xích báo về lượng bất biến).

Xem thêm: địa 11 bài 11 tiết 4

Năng lượng kha khá tính của một phân tử rộng lớn độc nhất có một thuật ngữ tương quan cho tới lượng ngủ của chính nó lân cận động năng của hoạt động. Trong số lượng giới hạn của động năng vì thế 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 ngủ của chính nó hoặc lượng không bao giờ thay đổi của chính nó trải qua phương trình có tiếng .

Do ê, quy luật bảo toàn năng lượng theo đòi thời hạn nhập thuyết kha khá quan trọng đặc biệt nối tiếp được giữ lại, miễn sao hệ qui chiếu của người xem bất biến. Như vậy vận dụng cho tới tổng tích điện của những khối hệ thống, tuy vậy những ngôi nhà để ý không giống nhau phủ nhận 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 rất có thể bắt gặp, và được xác lập vì thế quan hệ xung lượng tích điện.

Trong thuyết kha khá rộng lớn, bảo toàn động lượng của tích điện ko được xác lập rõ rệt trừ một trong những tình huống quan trọng đặc biệt. Động lượng tích điện thông thường được biểu thị với việc trợ gom của một fake hành vi lực căng thẳng mệt mỏi. Tuy nhiên, vì thế những fake tình cờ ko nên là tenxơ, bọn chúng ko đổi khác tinh khiết trong số những hệ qui chiếu. Nếu số liệu đang được đánh giá là tĩnh (nghĩa là bất biến theo đòi thời gian) hoặc bằng vận không tồn tại triệu bệnh (nghĩa là ở một khoảng cách vô vàn xa cách ko thời hạn nom trống rỗng rỗng), thì bảo toàn tích điện không tồn tại những cạm bẫy rộng lớn. Trong thực tiễn, một trong những 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 rệt.[24] Lý thuyết kha khá rộng lớn nhằm lại thắc mắc liệu với sự bảo toàn tích điện cho tới toàn cỗ dải ngân hà hay là không.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

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

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol I. Addison Wesley. ISBN 978-0 -201-02115-8.
  2. ^ 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.
  3. ^ 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.
  4. ^ 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.
  5. ^ 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.
  6. ^ 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.
  7. ^ 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.
  8. ^ Janko, Richard (2004). “Empedocles, "On Nature"(PDF). Zeitschrift für Papyrologie und Epigraphik. 150: 1–26.
  9. ^ 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.
  10. ^ Hagengruber, Ruth, editor (2011) Émilie du Chatelet between Leibniz and Newton. Springer. ISBN 978-94-007-2074-9.
  11. ^ 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.
  12. ^ Lavoisier, A.L. & Laplace, Phường.S. (1780) "Memoir on Heat", Académie Royale des Sciences pp. 4–355
  13. ^ von Mayer, J.R. (1842) "Remarks on the forces of inorganic nature" in Annalen der Chemie und Pharmacie, 43, 233
  14. ^ Mayer, J.R. (1845). Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel. Ein Beitrag zur Naturkunde, Dechsler, Heilbronn.
  15. ^ Grove, W. R. (1874). The Correlation of Physical Forces (ấn phiên bản 6). London: Longmans, Green.
  16. ^ “On the Conservation of Force”. Bartleby. Truy cập ngày 6 tháng tư năm 2014.
  17. ^ 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."
  18. ^ 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
  19. ^ Jensen, Carsten (2000). Controversy and Consensus: Nuclear Beta Decay 1911-1934. Birkhäuser Verlag. ISBN 978-3-7643-5313-1.
  20. ^ Brown, Laurie M. (1978). “The idea of the neutrino”. Physics Today. 31 (9): 23–8. Bibcode:1978PhT....31i..23B. doi:10.1063/1.2995181.
  21. ^ Wilson, F. L. (1968). “Fermi's Theory of Beta Decay”. 36 (12): 1150–1160. Bibcode:1968AmJPh..36.1150W. doi:10.1119/1.1974382.
  22. ^ Griffiths, D. (2009). Introduction lớn Elementary Particles (ấn phiên bản 2). tr. 314–315. ISBN 978-3-527-40601-2.
  23. ^ Born, M. (1949). Natural Philosophy of Cause and Chance, Oxford University Press, London, pp. 146–147.
  24. ^ 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.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]