Bảo toàn năng lượng

Thí nghiệm của James Prescott Joule, năm 1843, nhằm phân phát hiện nay sự fake hóa tích điện kể từ dạng này (cơ năng) sang trọng 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 dõi thời hạn.^[1] Định luật này được khuyến nghị và test nghiệm thứ nhất vày Émilie du Châtelet. Ý nghĩa của chính nó là tích điện ko thể được tạo nên rưa rứa ko thể bị đập phá hủy; thay cho nhập cơ, nó chỉ rất có thể được chuyển đổi kể từ dạng này sang trọng dạng không giống hoặc quy đổi kể từ vật này sang trọng vật không giống (hoặc cả hai). Ví dụ, tích điện chất hóa học được quy đổi trở nên động năng khi một thanh dung dịch nổ tiếng nổ. Nếu thêm vào đó toàn bộ những dạng tích điện được giải hòa nhập vụ nổ, ví dụ như động năng và thế năng của những miếng vỡ, rưa rứa nhiệt độ và tiếng động, người tao tiếp tục sẽ có được đúng mực sự rời tích điện chất hóa học nhập quy trình nhóm 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 đặc biệt quan trọng đã cho chúng ta biết lượng đem tương quan cho tới tích điện, và ngược lại, vày phương trình E=mc², và khoa học tập lúc này 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 đem lượng đều rất có thể tự động quy đổi trở nên tích điện đơn thuần và ngược lại, tuy nhiên điều này được nghĩ rằng chỉ rất có thể xẩy ra nhập ĐK nghiêm khắc nhất của vật hóa học, như (đã) đem năng lực tồn bên trên nhập thiên hà ngay lập tức sau Vụ Nổ rộng lớn hoặc khi lỗ đen thui phân phát rời khỏi phản xạ Hawking.

Định luật bảo toàn tích điện rất có thể được minh chứng ngặt nghèo vày quyết định lý Noether như thể hệ trái ngược của việc đối xứng dịch thời hạn liên tục; tức là, kể từ thực tiễn là những quyết định luật vật lý cơ bất biến theo dõi thời hạn.

Bạn đang xem: phát biểu định luật bảo toàn năng lượng

Hệ trái ngược của quyết định luật bảo toàn tích điện là một 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 mang lại 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 ma thể thời hạn nhập vật lý cơ vật hóa học dừng tụ.^[4]^[5]^[6]^[7]

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Các căn nhà triết học tập cổ xưa thời thời xưa như Thales xứ Miletus k. 550 TCN đem 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 rõ ràng nhằm xác lập lý thuyết của mình với những gì tất cả chúng ta biết thời buổi này về "khối-năng lượng" (ví dụ, Thales cho là hóa học này là nước). Empedocles (490-430 TCN) đang được ghi chép rằng nhập khối hệ thống phổ quát mắng của tôi, bao hàm tứ yếu tố (đất, bầu không khí, nước, lửa), "không đem gì tự động tạo nên hoặc bị khử vong";[8] thay cho nhập cơ, những nhân tố này cần Chịu đựng sự bố trí lại liên tiếp. Epicurus (k. 350 TCN) lại tin tưởng rằng tất cả nhập thiên hà bao hàm những đơn vị chức năng vật hóa học ko thể phân chia rời - chi phí thân thích của 'nguyên tử' - và ông cũng đều có một số trong những phát minh về việc quan trọng của bảo toàn, bảo rằng "tổng số của việc vật vốn liếng luôn luôn là như nó đang được là, và như thế nó sẽ bị mãi là".[9][liên kết hỏng]

Năm 1605, Simon Stevinus đang được rất có thể giải quyết và xử lý một số trong những yếu tố tĩnh học tập dựa vào qui định hoạt động vĩnh viễn là bất khả.

Năm 1639, Galileo đang được công phụ thân phân tách của tôi về một số trong những trường hợp, bao hàm cả "con rung lắc bị con gián đoạn" có tiếng, rất có thể được tế bào miêu 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 vày với độ cao tuy nhiên kể từ cơ nó rơi xuống, và dùng để ý này nhằm suy rời khỏi phát minh về quán tính chủ quan. Khía cạnh xứng đáng xem xét 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 phụ thân luật va vấp chạm của ông. Trong số những đại lượng ông liệt kê là không thay đổi trước và sau va vấp chạm của những vật thể, đem tổng của tế bào men tuyến tính rưa rứa tổng động năng của bọn chúng. Tuy nhiên, sự khác lạ thân thích va vấp chạm đàn hồi và ko đàn hồi ko được làm rõ bên trên thời điểm lúc đó. Như vậy dẫn theo tranh giành chấp Một trong những căn nhà nghiên cứu và phân tích trong tương lai về sự việc đại lượng được bảo toàn nào là là cơ phiên bản rộng lớn (trong nhị đại lượng: động lượng và năng lượng). Trong Horologium Oscillatorium, ông đã mang rời khỏi một tuyên phụ thân rõ rệt rất nhiều về độ cao của một khung người đang được hoạt động, và liên kết phát minh này với việc bất khả ganh đua của một hoạt động vĩnh viễn. Nghiên cứu giúp của Huygens về động lực học tập của hoạt động con cái rung lắc dựa vào một qui định duy nhất: trọng tâm của một vật nặng nề ko thể tự động thổi lên.

Thực tế là động năng là vô phía, không như động lượng tuyến tính là một trong những vectơ, và vì thế đơn giản thao tác làm việc rộng lớn dường như không bay ngoài sự xem xét của Gottfried Wilhelm Leibniz. Đó là Leibniz trong mỗi năm 1676-1689, người thứ nhất đang được test một công thức toán học tập của loại tích điện được liên kết với chuyển động (động năng). Sử dụng công Huygens' va vấp chạm, Leibniz nhận biết rằng trong tương đối nhiều khối hệ thống cơ khí (một số vật đem lượng, m_i từng với véc tơ vận tốc tức thời v_i),

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 phụ thân đúng mực về việc bảo toàn tầm của động năng trong số trường hợp không tồn tại ma mãnh sát. hầu hết căn nhà vật lý cơ bên trên thời điểm lúc đó, như Newton, nhận định rằng việc bảo toàn động lượng được lưu giữ trong cả trong số hệ đem ma mãnh sát, như được xác lập vày động lượng:

là vis viva được bảo toàn. Sau cơ, người tao đang được minh chứng rằng cả nhị đại lượng được bảo toàn bên cạnh đó, với những ĐK phù hợp như va vấp chạm đàn hồi.

Năm 1687, Isaac Newton xuất phiên bản cuốn Principia của ông, được ghi chép xoay xung quanh định nghĩa lực và động lượng. Tuy nhiên, những căn nhà nghiên cứu và phân tích đang được nhanh gọn nhìn thấy rằng những qui định được nêu nhập cuốn sách, trong lúc chất lượng tốt mang lại lượng điểm, ko đầy đủ nhằm giải quyết và xử lý những hoạt động của vật thể rắn và lỏng. Một số qui định không giống cũng rất được đòi hỏi.

Định luật bảo toàn vis viva và được tuyên bố vì thế cặp đôi phụ thân con cái, Johann và Daniel Bernoulli. Người phụ thân đã mang rời khỏi qui định 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 dõi qui định bảo toàn độc nhất này. Nghiên cứu giúp của Daniel về sự việc rơi rụng lên đường vis viva của làn nước chảy đang được khiến cho ông thi công qui định Bernoulli, tương quan đến việc rơi rụng đuối 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 mang lại 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 nhiệt độ phỏng của khí.

Sự triệu tập nhập vis viva của những căn nhà vật lý cơ châu lục sau cùng đang được dẫn theo việc phân phát hình thành những qui định tinh chỉnh và điều khiển cơ học tập tĩnh, như nguyên tắc D'Alembert, cơ học tập Lagrange và cơ học tập Hamilton.

Émilie du Châtelet (1706 - 1749) đang được khuyến nghị 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 đang được tái diễn và công khai minh bạch một thử nghiệm ban sơ được sáng tạo vày Gravesande của Willem nhập năm 1722, nhập cơ những trái ngược bóng được thả kể từ những phỏng cao không giống nhau vào trong 1 tấm khu đất sét mượt. Động năng của từng trái ngược bóng - được biểu thị vày 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 và được nhìn thấy tỷ trọng thuận với độ cao tuy nhiên kể từ cơ những trái ngược bóng được thả xuống, vày với tích điện tiềm năng ban sơ. Các người công nhân trước cơ, bao hàm Newton và Voltaire, đều tin tưởng rằng "năng lượng" (theo như bọn họ 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 cần tỷ trọng thuận với căn bậc nhị của độ cao tuy nhiên kể từ cơ những trái ngược 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 nghị rằng tích điện cần luôn luôn đem nằm trong độ cao thấp bên dưới từng mẫu mã, điều quan trọng nhằm rất có thể links nó bên dưới những mẫu mã không giống nhau (động học tập, thế năng, nhiệt độ 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 rất được một số trong những căn nhà chất hóa học như William Hyde Wollaston đã cho thấy. Các học tập giả sử John Playfair đang được nhanh gọn cho rằng động năng rõ rệt ko được bảo toàn. Như vậy là rõ ràng so với một phân tách tiến bộ dựa vào quyết định luật nhiệt độ động lực học tập loại nhị, tuy nhiên trong thế kỷ 18 và 19, số phận của tích điện bị rơi rụng vẫn không được biết.

Dần dần dần, người tao nghi hoặc rằng sức HOT chắc chắn là được tạo nên vày hoạt động bên dưới ma mãnh sát là một trong những dạng không giống của vis viva. Năm 1783, Antoine Lavoisier và Pierre-Simon Laplace đang được kiểm tra nhị lý thuyết tuyên chiến đối đầu của lý thuyết vis viva và caloric.^[12] Các để ý về việc sinh nhiệt độ năm 1798 của Rumford nhập quy trình nhàm ngán của pháo đã tiếp tục tăng thêm thắt trọng lượng mang lại ý kiến rằng hoạt động cơ học tập rất có thể được fake trở nên nhiệt độ và (quan trọng là) quy đổi là quyết định lượng và rất có thể Dự kiến được (cho luật lệ hằng số quy đổi phổ quát mắng thân thích động năng và nhiệt). Vis viva tiếp sau đó chính thức được gọi là năng lượng, sau thời điểm thuật ngữ này chuyến thứ nhất được Thomas Young dùng theo dõi nghĩa cơ nhập năm 1807.

Việc hiệu chỉnh lại vis viva thành

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

Trong một bài bác 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 phụ thân công cộng thứ nhất về thuyết lí bảo toàn tích điện vày kể từ ngữ: "ngoài 54 yếu tố chất hóa học đang được biết, chỉ tồn tại một tác nhân nhập trái đất vật lý cơ, và phía trên 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 mẫu mã này, nó rất có thể được quy đổi trở nên ngẫu nhiên mẫu mã nào là không giống. "

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

Một tiến trình cần thiết nhập sự cải cách và phát triển của nguyên tắc bảo toàn tiến bộ là trình biểu diễn sự tương đương cơ học tập của nhiệt. Lý thuyết nhiệt độ lượng lưu giữ rằng nhiệt độ ko thể được tạo nên rưa rứa không biến thành đập phá bỏ, trong lúc bảo toàn tích điện yên cầu qui định trái ngược ngược là nhiệt độ và công cơ học tập rất có thể thay cho thế lẫn nhau.

Vào thời điểm giữa thế kỷ loại mươi tám, Mikhail Lomonosov, một căn nhà khoa học tập người Nga, đã mang rời khỏi fake thuyết về nhiệt độ động lực học tập của tôi, đang được bác bỏ vứt phát minh về nhiệt độ lượng. Thông qua chuyện thành quả nghiên cứu và phân tích thực nghiệm, Lomonosov đã đi được cho tới Tóm lại rằng nhiệt độ ko được truyền qua chuyện những phân tử của hóa học lỏng nhiệt độ.

Năm 1798, tì tước đoạt Rumford (Benjamin Thompson) đang được triển khai những luật lệ đo nhiệt độ ma mãnh sát sinh rời khỏi trong số khẩu súng và cải cách và phát triển phát minh rằng nhiệt độ là một trong những dạng của động năng; những luật lệ đo của ông đang được bác bỏ vứt lý thuyết nhiệt độ lượng, tuy nhiên ko đầy đủ đúng mực nhằm phản bác bỏ những nghi hoặc.

Nguyên lý tương tự cơ học tập chuyến thứ nhất được bác bỏ sĩ phẫu thuật người Đức Julius Robert von Mayer thể hiện bên dưới dạng tiến bộ nhập năm 1842.^[13] Mayer đã mang rời khỏi Tóm lại này nhập chuyến du ngoạn cho tới Đông bấm Hà Lan, điểm ông thấy rằng ngày tiết của người bị bệnh của tôi đem red color thẫm rộng lớn vì thế bọn họ hấp phụ không nhiều oxy rộng lớn và vì thế không nhiều tích điện rộng lớn nhằm lưu giữ nhiệt độ phỏng khung người nhập ĐK nhiệt độ rét rộng lớn. Ông phân phát hình thành rằng nhiệt độ và công cơ học tập là cả nhị dạng tích điện và nhập năm 1845, sau thời điểm nâng lên kỹ năng và kiến thức về vật lý cơ, ông đang được xuất phiên bản một chuyên nghiệp khảo về quan hệ quyết định lượng thân thích bọn chúng.^[14]

Trong khi cơ, nhập năm 1843, James Prescott Joule đang được song lập phân phát hình thành sự tương tự cơ học tập nhập hàng loạt những thử nghiệm. Trong có tiếng nhất, giờ đây được gọi là "bộ máy Joule", trọng lượng rời dần dần nối liền với cùng một chuỗi đang được khiến cho một cái chèo chìm ngập trong nước xoay. Ông đang được cho rằng tích điện thú vị bị rơi rụng vày trọng lượng rời dần dần vày với tích điện phía bên trong tuy nhiên nước chiếm được trải qua ma mãnh sát với cái chèo.

Xem thêm: Bí quyết nướng khoai chảy đầy mật

Trong tiến trình 1840-1843, việc làm tương tự động được triển khai vày kỹ sư Ludwig A. Cold, tuy nhiên nó không nhiều được nghe biết bên phía ngoài quê nhà Đan Mạch của ông.

Khám đập phá của Joule và Mayer đều bị kháng cự và vứt khoác tuy nhiên tò mò của Joule sau cùng đang được lôi cuốn được sự thừa nhận rộng thoải mái rộng lớn.

Năm 1844, William Robert Grove đã mang rời khỏi quan hệ thân thích cơ học tập, nhiệt độ, 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 dõi thuật ngữ hiện nay đại). Năm 1846, Grove công phụ thân lý thuyết của tôi nhập cuốn sách Tương quan liêu lực lượng vật lý.^[15] Năm 1847, dựa vào kiệt tác trước cơ của Joule, Sadi Carnot và Émile Clapeyron, Hermann von Helmholtz đã mang rời khỏi Tóm lại tương tự động như Grove và công phụ thân lý thuyết của tôi nhập cuốn sách Über die Erhaltung der Kraft (On the Conservation of Force, 1847).^[16] Sự gật đầu tiến bộ rằng công cộng của qui định tương tự cơ học tập bắt mối cung cấp kể từ ấn phẩm này.

Năm 1850, William Rankine chuyến thứ nhất dùng cụm kể từ định luật bảo toàn năng lượng mang lại qui định này.^[17]

Năm 1877, Peter Guthrie Tait tuyên phụ thân rằng qui định này bắt mối cung cấp kể từ Isaac Newton, dựa vào một bài bác phát âm 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 vẻ vang Whig.^[18]

Tương đương tích điện khối lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Vật hóa học bao hàm những vẹn toàn tử và những gì tạo thành những vẹn toàn tử. Vật hóa học đem 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 tao thấy rằng phần sót lại như thế được bảo toàn. Lý thuyết kha khá đặc biệt quan trọng năm 1905 của Einstein đang được cho rằng lượng nghỉ ngơi ứng với cùng một 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 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 nghỉ ngơi ko được bảo toàn, không như tổng lượng hoặc tổng tích điện. Tất cả những dạng tích điện góp phần nhập tổng lượng và tổng tích điện.

Ví dụ, từng electron và positron đều phải sở hữu lượng nghỉ ngơi. Chúng rất có thể bại vong bên cạnh nhau, quy đổi tích điện nghỉ ngơi phối kết hợp của bọn chúng trở nên những photon đem tích điện phản xạ năng lượng điện kể từ, tuy nhiên không tồn tại lượng nghỉ ngơi. Nếu điều này xẩy ra nhập một hệ xa lánh ko giải hòa những photon hoặc tích điện của bọn chúng rời khỏi môi trường thiên nhiên bên phía ngoài, thì tổng khối lượng rưa rứa tổng năng lượng của hệ sẽ không còn thay cho thay đổi. Năng lượng phản xạ năng lượng điện kể từ được tạo nên góp phần tương tự với quán tính chủ quan (và ngẫu nhiên trọng lượng nào) của khối hệ thống rưa rứa lượng sót lại của electron và positron trước lúc bọn chúng bị đập phá bỏ. Tương tự động như thế, những dạng tích điện phi vật hóa học rất có thể bị chi tiêu khử trở nên vật hóa học, đem lượng nghỉ ngơi.

Do cơ, 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 chỉ có tích điện nghỉ), từng loại vẫn lưu giữ như 1 quyết định luật (tương đương). Trong thế kỷ 18, những điều này đang được xuất hiện nay như nhị quyết định luật nhường nhịn như khác lạ.

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

Phát hiện nay nhập năm 1911 rằng những electron phân phát rời khỏi nhập phân tung beta đem liên tiếp chứ không cần cần là phổ tách rộc có vẻ như xích míc với bảo toàn tích điện, theo dõi giả thiết thời điểm hiện tại rằng phân tung beta là sự việc phân phát xạ giản dị và đơn giản của electron kể từ phân tử nhân.^[19]^[20] việc này sau cùng và được giải quyết và xử lý nhập năm 1933 vày Enrico Fermi, người đang được khuyến nghị tế bào miêu tả đúng mực về việc phân tung beta vì thế sự phân phát xạ của tất cả electron và antineutrino, đem theo dõi tích điện bị thiếu thốn rõ rệt.^[21]^[22]

Định luật thứ nhất của nhiệt độ động lực học[sửa | sửa mã nguồn]

Đối với cùng một khối hệ thống nhiệt độ động kín, quyết định luật nhiệt độ động lực học tập thứ nhất rất có thể được nêu là:

hoặc tương tự

trong cơ là lượng tích điện được thêm nữa khối hệ thống vày một quy trình gia nhiệt độ, là lượng tích điện bị rơi rụng vày khối hệ thống vì thế công được triển khai vày khối hệ thống bên trên môi trường thiên nhiên xung xung quanh và là sự việc thay cho thay đổi tích điện phía bên trong của khối hệ thống.

Các before trước những thuật ngữ nhiệt độ và việc làm được dùng nhằm cho rằng bọn chúng tế bào miêu tả sự ngày càng tăng tích điện sẽ tiến hành phân tích và lý giải tương đối không giống đối với sự ngày càng tăng của tích điện phía bên trong (xem sự khác lạ ko chủ yếu xác). Công việc và nhiệt độ tương quan cho tới những loại tiến độ thêm thắt hoặc rời tích điện nhập hoặc từ là một khối hệ thống, trong lúc tích điện phía bên trong là một trong những đặc điểm của một hiện trạng rõ ràng của khối hệ thống khi nó ở hiện trạng cân đối nhiệt độ động bất biến. Do cơ, thuật ngữ "năng lượng nhiệt" mang lại tức là "lượng tích điện được thêm nữa như thể thành quả của việc sưởi ấm" thay cho nhắc đến một dạng tích điện rõ ràng. Tương tự động như thế, thuật ngữ "năng lượng thực hiện việc" mang lại tức là "lượng tích điện bị rơi rụng là thành quả của công việc". Do cơ, người tao nói theo cách khác lượng tích điện phía bên trong được chiếm hữu vày một khối hệ thống nhiệt độ động tuy nhiên người tao biết hiện tại đang ở một hiện trạng chắc chắn, tuy nhiên người tao ko thể biết, chỉ với kỹ năng và kiến thức về hiện trạng thời điểm hiện tại, từng nào tích điện nhập quá khứ đang được chảy nhập hoặc bay rời khỏi khối hệ thống là thành quả của việc nó được sản xuất rét hoặc làm giảm nhiệt độ, rưa rứa thành quả của việc làm được triển khai bên trên hoặc vày khối hệ thống.

Entropy là một trong những công dụng của hiện trạng của một khối hệ thống cho thấy những giới hạn về năng lực quy đổi nhiệt độ sang trọng công.

Đối với cùng một khối hệ thống nén giản dị và đơn giản, việc làm được triển khai vày khối hệ thống rất có thể được ghi chép thành:

trong cơ là áp lực nặng nề và là một trong những thay cho thay đổi nhỏ nhập lượng của khối hệ thống, từng biến hóa là những biến hóa khối hệ thống. Trong tình huống fake tưởng nhập cơ quy trình được hoàn hảo hóa và vô nằm trong lừ đừ, sẽ được gọi là bán tĩnh, và được xem như là rất có thể hòn đảo ngược, nhiệt độ được truyền từ là một mối cung cấp đem nhiệt độ phỏng vô nằm trong cao hơn nữa nhiệt độ phỏng khối hệ thống, tiếp sau đó tích điện nhiệt độ rất có thể được ghi chép thành

Ở đâu là nhiệt độ phỏng và là một trong những thay cho thay đổi nhỏ nhập entropy của khối hệ thống. Nhiệt phỏng và entropy là những biến hóa hiện trạng của một khối hệ thống.

Nếu một khối hệ thống banh (trong cơ lượng rất có thể được trao thay đổi với môi trường) đem một số trong những tường ngăn sao mang lại việc fake khối qua chuyện những tường ngăn cứng tách biệt với nhiệt độ và fake việc làm, thì luật thứ nhất rất có thể được viết:^[23]

trong cơ là lượng được thêm nữa và là tích điện phía bên trong bên trên một đơn vị chức năng lượng của lượng được thêm nữa, 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 một trong những căn nhà toán học tập đem tác động được nghe biết với những góp phần đột đập phá của bà mang lại đại số trừu tượng và vật lý cơ lý thuyết.

Việc bảo toàn tích điện là một trong những Điểm lưu ý thông dụng trong tương đối nhiều lý thuyết vật lý cơ. Từ ý kiến toán học tập, nó được hiểu là hệ trái ngược của quyết định lý Noether, được Emmy Noether cải cách và phát triển nhập năm 1915 và xuất phiên bản chuyến thứ nhất nhập năm 1918. Định lý nêu từng đối xứng liên tiếp của một lý thuyết vật lý cơ mang trong mình một đại lượng bảo toàn liên quan; nếu như tính đối xứng của lý thuyết là không thay đổi theo dõi thời hạn thì đại lượng được bảo toàn được gọi là "năng lượng". Định luật bảo toàn tích điện là hệ trái ngược của việc đối xứng dịch fake của thời gian; bảo toàn tích điện được ý niệm vày thực tiễn thực nghiệm rằng những quyết định luật vật lý cơ bất biến theo dõi thời hạn. Về mặt mũi triết học tập, điều này rất có thể được tuyên phụ thân là "không đem gì tùy theo thời hạn từng lần". Nói cách tiếp theo, nếu như khối hệ thống vật lý cơ không 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 thay đổi theo dõi thời hạn (ví dụ, những khối hệ thống đem tích điện tiềm năng dựa vào thời gian) ko thể hiện nay sự bảo toàn tích điện - trừ khi tất cả chúng ta kiểm tra 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 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 đặc biệt quan trọng và lý thuyết lượng tử (bao bao gồm cả QED) nhập không khí bằng phẳng.

Thuyết tương đối[sửa | sửa mã nguồn]

Với việc phân phát hình thành thuyết kha khá đặc biệt quan trọng của Henri Poincaré và Albert Einstein, tích điện được khuyến nghị là một trong những bộ phận của một vectơ 4 động lượng tích điện. Mỗi nhập tứ bộ phận (một tích điện và phụ thân động lượng) của vectơ này được bảo toàn riêng không liên quan gì đến nhau theo dõi 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 tiêu Minkowski), là phần sót lại của những phân tử đơn lẻ và lượng không thay đổi cho những hệ phân tử (trong cơ tế bào men và tích điện được xem riêng rẽ trước lúc phỏng nhiều năm được xem toán coi bài bác báo về lượng bất biến).

Xem thêm: Trò đùa ác nhổ nước bọt vào đồ ăn rồi đặt lại kệ siêu thị khiến cô gái trả giá

Năng lượng kha khá tính của một phân tử rộng lớn độc nhất có một thuật ngữ tương quan cho tới lượng nghỉ ngơi của chính nó kề bên động năng của hoạt động. Trong số lượng giới hạn của động năng vày 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 đem động năng, tổng tích điện của phân tử hoặc vật (kể cả động năng nội bên trên của hệ) đem tương quan cho tới lượng nghỉ ngơi của chính nó hoặc lượng không thay đổi của chính nó trải qua phương trình có tiếng .

Do cơ, quy luật bảo toàn năng lượng theo dõi thời hạn nhập thuyết kha khá đặc biệt quan trọng kế tiếp được lưu giữ, miễn sao hệ qui chiếu của người xem bất biến. Như vậy vận dụng mang lại tổng tích điện của những khối hệ thống, tuy nhiên những căn nhà để ý không giống nhau từ chối với độ quý hiếm tích điện. Cũng được bảo toàn và không thay đổi so với toàn bộ những căn nhà để ý, là lượng không thay đổi, là lượng và tích điện khối hệ thống ít nhất tuy nhiên ngẫu nhiên người xem nào là rất có thể trông thấy, và được xác lập vày quan hệ xung lượng tích điện.

Trong thuyết kha khá rộng lớn, bảo toàn động lượng của tích điện ko được xác lập rõ ràng trừ một số trong những tình huống đặc biệt quan trọng. Động lượng tích điện thông thường được biểu thị với việc trợ hùn của một fake hành vi lực mệt mỏi. Tuy nhiên, vì thế những fake tình cờ ko cần là tenxơ, bọn chúng ko chuyển đổi tinh khiết Một trong những hệ qui chiếu. Nếu số liệu đang được kiểm tra là tĩnh (nghĩa là bất biến theo dõi thời gian) hoặc phẳng phiu không tồn tại triệu triệu chứng (nghĩa là ở một khoảng cách vô vàn rời ra ko thời hạn nom rỗng tuếch rỗng), thì bảo toàn tích điện không tồn tại những cạm bẫy rộng lớn. Trong thực tiễn, một số trong những số liệu như chỉ số Friedmann về Lemaîtreọt Robertsonifer Walker ko thỏa mãn nhu cầu những giới hạn này và bảo toàn tích điện ko được xác lập rõ ràng.^[24] Lý thuyết kha khá rộng lớn nhằm lại thắc mắc liệu đem sự bảo toàn tích điện mang lại toàn cỗ thiên hà hay là không.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Động cơ vĩnh cửu
Định luật ko nhiệt độ động lực học
Định luật nhị nhiệt độ động lực học

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

^ Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol I. Addison Wesley. ISBN 978-0 -201-02115-8.
^ 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.
^ 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.
^ 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.
^ 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.
^ 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.
^ Gibney, Elizabeth (2017). “The quest vĩ đại 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.
^ Janko, Richard (2004). “Empedocles, "On Nature"” (PDF). Zeitschrift für Papyrologie und Epigraphik. 150: 1–26.
^ 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.
^ Hagengruber, Ruth, editor (2011) Émilie du Chatelet between Leibniz and Newton. Springer. ISBN 978-94-007-2074-9.
^ 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.
^ Lavoisier, A.L. & Laplace, P..S. (1780) "Memoir on Heat", Académie Royale des Sciences pp. 4–355
^ von Mayer, J.R. (1842) "Remarks on the forces of inorganic nature" in Annalen der Chemie und Pharmacie, 43, 233
^ Mayer, J.R. (1845). Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel. Ein Beitrag zur Naturkunde, Dechsler, Heilbronn.
^ Grove, W. R. (1874). The Correlation of Physical Forces (ấn phiên bản 6). London: Longmans, Green.
^ “On the Conservation of Force”. Bartleby. Truy cập ngày 6 tháng bốn năm 2014.
^ 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."
^ 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
^ Jensen, Carsten (2000). Controversy and Consensus: Nuclear Beta Decay 1911-1934. Birkhäuser Verlag. ISBN 978-3-7643-5313-1.
^ Brown, Laurie M. (1978). “The idea of the neutrino”. Physics Today. 31 (9): 23–8. Bibcode:1978PhT....31i..23B. doi:10.1063/1.2995181.
^ Wilson, F. L. (1968). “Fermi's Theory of Beta Decay”. 36 (12): 1150–1160. Bibcode:1968AmJPh..36.1150W. doi:10.1119/1.1974382.
^ Griffiths, D. (2009). Introduction vĩ đại Elementary Particles (ấn phiên bản 2). tr. 314–315. ISBN 978-3-527-40601-2.
^ Born, M. (1949). Natural Philosophy of Cause and Chance, Oxford University Press, London, pp. 146–147.
^ 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.