Tofauti Muhimu – Sheria ya Uhifadhi wa Mambo dhidi ya Nishati
Sheria ya uhifadhi wa maada na sheria ya uhifadhi wa nishati ni sheria mbili katika kemia ambazo hutumika kuelezea sifa za mifumo iliyotengwa, iliyofungwa ya thermodynamics. Sheria hizi zinasema kwamba maada au nishati haziwezi kuundwa au kuharibiwa lakini zinaweza kubadilishwa kuwa aina tofauti au kupangwa upya. Tofauti kuu kati ya Sheria ya uhifadhi wa maada na nishati ni kwamba sheria ya uhifadhi wa maada inasema jumla ya misa ndani ya mfumo funge ambao hauruhusu maada au nishati kutoroka inapaswa kuwa ya mara kwa mara wakati sheria ya uhifadhi wa majimbo ya nishati haiwezi. kuumbwa au kuharibiwa, lakini kunaweza kubadilishwa kutoka umbo moja hadi jingine.
Sheria ya Uhifadhi wa Mambo ni nini?
Sheria ya uhifadhi wa maada ni kanuni inayoeleza kuwa jumla ya misa ndani ya mfumo funge, ambayo hairuhusu maada au nishati kutoroka, inapaswa kuwa isiyobadilika. Kwa hivyo wingi wa misa ndani ya mfumo huo huhifadhiwa. Mfumo ambao hauruhusu nishati au jambo kupita kwenye mpaka wake unajulikana kama mfumo uliotengwa kwa hali ya joto.
Kielelezo 1: Ulinganisho Kati ya Mifumo Iliyotengwa, Iliyofungwa na Iliyofunguliwa ya Thermodynamic
Sheria hii pia inaonyesha kuwa wingi hauwezi kuundwa wala kuharibiwa, unaweza tu kupangwa upya au kubadilishwa kutoka umbo moja hadi jingine. Marekebisho haya au mabadiliko hutokea kupitia athari za kemikali. Kwa hivyo jumla ya viitikio ni sawa na jumla ya wingi wa bidhaa katika mmenyuko wa kemikali unaofanyika katika mfumo funge wa thermodynamic. Athari za kemikali hufanyika katika mfumo huu funge zinaweza kuwa,
- Maitikio ya nyuklia
- Kuoza kwa mionzi
- Matendo mengine ya kemikali
Sheria ya Uhifadhi wa Nishati ni nini?
Sheria ya uhifadhi wa nishati ni sheria ya kimaumbile inayosema nishati haiwezi kuundwa au kuharibiwa lakini inaweza kubadilishwa kutoka umbo moja hadi jingine. Kwa maneno mengine, sheria hii inaonyesha kwamba jumla ya nishati ndani ya mfumo uliofungwa, uliotengwa unabaki mara kwa mara. Kwa hivyo nishati huhifadhiwa ndani ya mfumo.
Kielelezo 2: Mwangaza wa Jua unaweza Kubadilishwa kuwa Miundo Tofauti ya Nishati, Lakini haiwezi Kuharibiwa
Kwa mfano, nishati inayowezekana ya mfumo inaweza kubadilishwa kuwa nishati ya kinetiki, lakini haiwezi kuharibiwa. Dhana hii inaweza kutolewa katika sheria ya kwanza ya thermodynamics kwa mfumo wa thermodynamic uliofungwa. Inaweza kutolewa kama ilivyo hapo chini.
δQ=dU + δW
Ambapo δQ ni kiasi cha nishati inayoongezwa kwenye mfumo, δW ni kazi iliyopotea kutoka kwa mfumo kutokana na kazi ya thermodynamic inayofanywa na mfumo na dU ni mabadiliko katika nishati ya ndani ya mfumo. Hii inaeleza kuwa nishati hubadilishwa kuwa aina tofauti, lakini haiungwi au kuharibiwa.
Kuna Uhusiano Gani Kati ya Sheria ya Uhifadhi wa Maada na Nishati?
Inazingatiwa kuwa wingi unaweza kubadilishwa kuwa nishati na kinyume chake. Hii ndio njia halisi ya uhifadhi wa nishati kwa wingi hutokea. Hili lilipendekezwa kwanza na Henri Poincaré na Albert Einstein, kama dhana inayojulikana kama "uhusiano maalum". Uhusiano kati ya wingi na nishati unaweza kutolewa kama ifuatavyo:
E=mc2
Ambapo E ni nishati, m ni wingi na c ni kasi ya mwanga. Hata hivyo, katika mbinu za kitamaduni, sheria hizi mbili zinazingatiwa kama sheria tofauti.
Kuna tofauti gani kati ya Sheria ya Uhifadhi wa Maada na Nishati?
Sheria ya Uhifadhi wa Mambo dhidi ya Nishati |
|
| Sheria ya uhifadhi wa maada ni kanuni inayoeleza kuwa jumla ya misa inapaswa kuwa isiyobadilika ndani ya mfumo funge ambao hauruhusu maada au nishati kutoroka. | Sheria ya uhifadhi wa nishati ni sheria ya kimaumbile inayosema nishati haiwezi kuundwa au kuharibiwa lakini inaweza kubadilishwa kutoka umbo moja hadi jingine. |
| Uhifadhi | |
| Jumla ya wingi katika mfumo uliotengwa, uliofungwa wa halijoto huhifadhiwa. | Jumla ya nishati katika mfumo wa halijoto uliotengwa, uliofungwa huhifadhiwa. |
Muhtasari – Sheria ya Uhifadhi wa Mambo dhidi ya Nishati
Sheria ya uhifadhi wa maada na nishati huzingatiwa kama sheria mbili tofauti katika mbinu za kitamaduni. Lakini baadaye iligundulika kuwa kuna uhusiano mkubwa kati ya sheria hizo mbili. Sheria ya uhifadhi wa maada inasema kwamba misa yote inapaswa kuwa sawa ndani ya mfumo funge ambao hauruhusu maada au nishati kutoroka wakati sheria ya uhifadhi wa nishati inasema nishati haiwezi kuunda au kuharibiwa, lakini inaweza kubadilishwa kutoka kwa muundo mmoja. kwa mwingine. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya sheria ya uhifadhi wa maada na nishati.
