Sự khác biệt giữa định luật bảo toàn vật chất và năng lượng

Sự khác biệt chính - Định luật bảo toàn vật chất so với năng lượng

Định luật bảo toàn vật chất và định luật bảo toàn năng lượng là hai định luật trong hóa học được sử dụng để giải thích các tính chất của các hệ nhiệt động khép kín, cô lập. Các luật này quy định rằng vật chất hoặc năng lượng không thể được tạo ra hoặc phá hủy nhưng có thể được chuyển đổi thành các dạng khác nhau hoặc được sắp xếp lại. Sự khác biệt chính giữa Định luật bảo toàn vật chất và năng lượng là định luật bảo toàn các trạng thái vật chất tổng khối lượng bên trong một hệ kín không cho phép vật chất hoặc năng lượng thoát ra là một hằng số trong khi định luật bảo toàn các trạng thái năng lượng năng lượng không thể được tạo hoặc hủy, nhưng có thể được thay đổi từ dạng này sang dạng khác.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Luật bảo tồn vật chất là gì
3. Định luật bảo toàn năng lượng là gì
4. Mối quan hệ giữa định luật bảo toàn vật chất và năng lượng
5. So sánh cạnh nhau - Định luật bảo toàn vật chất và năng lượng ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Luật bảo tồn vật chất là gì?

Định luật bảo toàn vật chất là một nguyên tắc mô tả rằng tổng khối lượng bên trong một hệ kín, không cho phép vật chất hoặc năng lượng thoát ra, nên là một hằng số. Do đó số lượng khối lượng bên trong hệ thống đó được bảo tồn. Một hệ thống không cho phép năng lượng hoặc vật chất đi qua ranh giới của nó được gọi là hệ thống cách ly nhiệt động.

Hình 1: So sánh giữa các hệ thống nhiệt động học bị cô lập, đóng và mở

Luật này cũng chỉ ra rằng khối lượng không thể được tạo ra cũng như không bị phá hủy, nó chỉ có thể được sắp xếp lại hoặc thay đổi từ dạng này sang dạng khác. Những sắp xếp lại hoặc thay đổi xảy ra thông qua các phản ứng hóa học. Do đó, tổng khối lượng chất phản ứng bằng tổng khối lượng sản phẩm trong phản ứng hóa học diễn ra trong một hệ thống nhiệt động khép kín. Các phản ứng hóa học diễn ra trong hệ thống kín này có thể là,

Phản ứng hạt nhân
Phân rã phóng xạ
Phản ứng hóa học khác

Định luật bảo toàn năng lượng là gì?

Định luật bảo toàn năng lượng là một định luật vật lý quy định năng lượng không thể được tạo ra hoặc phá hủy nhưng có thể được thay đổi từ dạng này sang dạng khác. Nói cách khác, luật này chỉ ra rằng tổng năng lượng bên trong một hệ thống khép kín, bị cô lập không đổi. Do đó, năng lượng được bảo tồn trong một hệ thống.

Hình 2: Ánh sáng mặt trời có thể được chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác nhau, nhưng không thể bị phá hủy

Ví dụ, năng lượng tiềm năng của hệ thống có thể được chuyển đổi thành động năng, nhưng không thể bị phá hủy. Khái niệm này có thể được đưa ra trong định luật nhiệt động lực học đầu tiên cho một hệ thống nhiệt động khép kín. Nó có thể được đưa ra như dưới đây.

Q = dU + W

Trong đó δQ là lượng năng lượng được thêm vào hệ thống, δW là công việc bị mất khỏi hệ thống do công việc nhiệt động lực học được thực hiện bởi hệ thống và dU là sự thay đổi năng lượng bên trong của hệ thống. Điều này giải thích rằng năng lượng được chuyển đổi thành các dạng khác nhau, nhưng không được tạo ra hoặc phá hủy.

Mối quan hệ giữa Luật bảo tồn vật chất và năng lượng là gì?

Nó được coi là khối lượng có thể được chuyển đổi thành năng lượng và ngược lại. Đây là cách thực tế bảo tồn năng lượng lớn xảy ra. Điều này lần đầu tiên được đề xuất bởi Henri Poincaré và Albert Einstein, như một khái niệm được gọi là thuyết tương đối đặc biệt của Hồi giáo. Mối quan hệ giữa khối lượng và năng lượng có thể được đưa ra như sau:

E = mc²

Trong đó E là năng lượng, m là khối lượng và c là tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, trong cơ học cổ điển, hai định luật được coi là các luật riêng biệt.

Sự khác biệt giữa Luật bảo tồn vật chất và năng lượng là gì?

Định luật bảo toàn vật chất so với năng lượng
Định luật bảo toàn vật chất là một nguyên tắc mô tả rằng tổng khối lượng phải là một hằng số bên trong một hệ thống kín không cho phép vật chất hoặc năng lượng thoát ra.	Định luật bảo toàn năng lượng là một định luật vật lý quy định năng lượng không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy nhưng có thể được thay đổi từ dạng này sang dạng khác.
Sự bảo tồn
Tổng khối lượng trong một hệ nhiệt động khép kín, cô lập được bảo toàn.	Tổng năng lượng trong một hệ nhiệt động khép kín, cô lập được bảo toàn.

Tóm tắt - Định luật bảo toàn vật chất so với năng lượng

Định luật bảo toàn vật chất và năng lượng được coi là hai định luật riêng biệt trong cơ học cổ điển. Nhưng sau đó đã phát hiện ra rằng có một mối quan hệ mạnh mẽ giữa hai luật. Định luật bảo toàn vật chất quy định rằng tổng khối lượng phải là một hằng số bên trong một hệ kín, không cho phép vật chất hoặc năng lượng thoát ra trong khi định luật bảo toàn các trạng thái năng lượng mà năng lượng không thể tạo ra hoặc phá hủy, nhưng có thể thay đổi từ một dạng cho người khác Đây là sự khác biệt chính giữa định luật bảo toàn vật chất và năng lượng.

Tài liệu tham khảo:

1. Helmenstine, Anne Marie. Luật bảo tồn định nghĩa năng lượng. Th thinkCo, ngày 13 tháng 11 năm 2017, Có sẵn tại đây.
2. Luật bảo tồn vật chất - Bảo tồn khối lượng. Năng lượng hạt nhân, có sẵn ở đây.
3. Bảo tồn khối lượng. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 19 tháng 2 năm 2018, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Các hệ thống biểu đồ cung cấp bởi Alkh.Alwa - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Wikimedia Commons
2. Năng lượng tái tạo trên lưới Lưới của Kenueone (Muff) qua Commons Wikimedia

Khoa học & Tự nhiên