Quimica
La ley de la conservación de la energía.
Afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puedetransformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar deuna forma a otra,1 por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor.
En termodinámica, constituye el primer principio de la termodinámica (la primera ley de la termodinámica).
En mecánica analítica, puede demostrarse que el principio de conservación de la energía es una consecuencia de que la dinámica de evolución de los sistemas está regida por lasmismas características en cada instante del tiempo. Eso conduce a que la "traslación" temporal sea una simetría que deja invariante las ecuaciones de evolución del sistema, por lo que el teorema de Noether lleva a que existe una magnitud conservada, la energía.
Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de conservación de la energía es la llamada primera ley de latermodinámica, la cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de calor (Q) a un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos eltrabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus alrededores:
(ver Criterio de signos termodinámico)
Aunque la energía no se pierde, se degrada de acuerdo con la segunda ley de latermodinámica. En un proceso irreversible, la entropía de un sistema aislado aumenta y no es posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así un sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía pero con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento con fricción es un proceso irreversible por el cual se convierte energía mecánica en energíatérmica. Esa energía térmica no puede convertirse en su totalidad en energía mecánica de nuevo ya que, como el proceso opuesto no es espontáneo, es necesario aportar energía extra para que se produzca en el sentido contrario.
Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados por el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce en pérdidas de energíay por lo tanto también de recursos económicos o materiales. Como se decía anteriormente, esto no debe interpretarse como un incumplimiento del principio enunciado sino como una transformación "irremediable" de la energía.
La materia y sus cambios.
Cada objeto está hecho de un material en particular, tiene su propia forma, tamaño y color. La forma, el tamaño y el color son propiedades de losobjetos que permiten distinguirlos entre sí. Otra característica común, es que todos ocupan un lugar en el espacio. Mientras más grande sea un objeto, mayor espacio ocupará. Otra propiedad de todos los objetos, es que algunos pesan más que otros porque tienen mayor masa. La masa es una medida que indica cuánta materia hay en cierto objeto. Para medir la masa que hay en algún objeto, se pesa, launidad para expresar el peso de la materia es el kilogramo. Aunque el aire no se ve, se sabe que ocupa espacio y por lo tanto, también es materia.
El aire es un ejemplo de materia en estado gaseoso. El vapor que sale de la olla cuando se hierve agua, es agua en estado gaseoso. La materia puede encontrarse también en otros dos estados: líquido y sólido. La materia tiene propiedades especialesdependiendo del estado en el que se encuentre. Los sólidos poseen cierta forma y casi siempre la conservan. Existen sólidos de muchas formas, tamaños y texturas. Los líquidos, en cambio, no tienen forma propia, sino que adquieren la forma del recipiente en el que estén contenidos. En un vaso con limonada, el líquido tomará la forma del vaso. Si se vacía la limonada en un plato hondo, ocupará el...
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