Diferència clau: llei de conservació de la matèria vs energia
La llei de conservació de la matèria i la llei de conservació de l'energia són dues lleis de la química que s'utilitzen per explicar les propietats dels sistemes termodinàmics tancats i aïllats. Aquestes lleis diuen que la matèria o l'energia no es poden crear ni destruir, sinó que es poden convertir en diferents formes o reordenar-se. La diferència clau entre la llei de conservació de la matèria i l'energia és que la llei de conservació de la matèria estableix que la massa total dins d'un sistema tancat que no permet que la matèria o l'energia s'escapi ha de ser una constant, mentre que la llei de conservació de l'energia diu que l'energia no pot ser. ser creat o destruït, però es pot canviar d'una forma a una altra.
Què és la llei de conservació de la matèria?
La llei de conservació de la matèria és un principi que descriu que la massa total dins d'un sistema tancat, que no permet escapar la matèria o l'energia, ha de ser una constant. Per tant, es conserva la quantitat de massa dins d'aquest sistema. Un sistema que no permet que l'energia o la matèria passi pel seu límit es coneix com a sistema aïllat termodinàmicament.
Figura 1: una comparació entre sistemes termodinàmics aïllats, tancats i oberts
Aquesta llei també indica que la massa no es pot crear ni destruir, només es pot reordenar o canviar d'una forma a una altra. Aquestes reordenacions o canvis es produeixen mitjançant reaccions químiques. Per tant, la massa total dels reactius és igual a la massa total dels productes en una reacció química que té lloc en un sistema termodinàmic tancat. Les reaccions químiques que tenen lloc en aquest sistema tancat poden ser,
- Reaccions nuclears
- Desintegració radioactiva
- Altres reaccions químiques
Què és la llei de conservació de l'energia?
La llei de conservació de l'energia és una llei física que estableix que l'energia no es pot crear ni destruir, sinó que es pot canviar d'una forma a una altra. En altres paraules, aquesta llei indica que l'energia total dins d'un sistema tancat i aïllat es manté constant. Per tant, l'energia es conserva dins d'un sistema.
Figura 2: la llum solar es pot convertir en diferents formes d'energia, però no es pot destruir
Per exemple, l'energia potencial del sistema es pot convertir en energia cinètica, però no es pot destruir. Aquest concepte es pot donar a la primera llei de la termodinàmica per a un sistema termodinàmic tancat. Es pot donar com a continuació.
δQ=dU + δW
On δQ és la quantitat d'energia afegida al sistema, δW és el treball perdut del sistema a causa del treball termodinàmic realitzat pel sistema i dU és el canvi d'energia interna del sistema. Això explica que l'energia es converteix en diferents formes, però no es crea ni es destrueix.
Quina relació hi ha entre la llei de conservació de la matèria i l'energia?
Es considera que la massa es pot convertir en energia i viceversa. Aquesta és la manera en què es produeix la conservació de massa-energia. Això va ser proposat per primera vegada per Henri Poincaré i Albert Einstein, com un concepte conegut com a "relativitat especial". La relació entre la massa i l'energia es pot donar de la següent manera:
E=mc2
On E és l'energia, m és la massa i c és la velocitat de la llum. Tanmateix, en mecànica clàssica, les dues lleis es consideren com a lleis separades.
Quina diferència hi ha entre la llei de conservació de la matèria i l'energia?
Llei de conservació de la matèria versus energia |
|
| La llei de conservació de la matèria és un principi que descriu que la massa total ha de ser una constant dins d'un sistema tancat que no permeti escapar la matèria o l'energia. | La llei de conservació de l'energia és una llei física que estableix que l'energia no es pot crear ni destruir, sinó que es pot canviar d'una forma a una altra. |
| Conservació | |
| La massa total en un sistema termodinàmic aïllat i tancat es conserva. | Es conserva l'energia total en un sistema termodinàmic aïllat i tancat. |
Resum: Llei de conservació de la matèria versus energia
La llei de conservació de la matèria i l'energia es consideren dues lleis separades en la mecànica clàssica. Però més tard es va descobrir que hi ha una forta relació entre les dues lleis. La llei de conservació de la matèria estableix que la massa total hauria de ser una constant dins d'un sistema tancat que no permeti escapar la matèria o l'energia, mentre que la llei de conservació de l'energia estableix que l'energia no es pot crear ni destruir, sinó que es pot canviar d'una forma. a un altre. Aquesta és la diferència clau entre la llei de conservació de la matèria i l'energia.
