Закон сохранения энергии

Работа, проделанная над телом, производит изменения его кинетической и потенциальной энергии. Следовательно, количество работы равно изменению его содержания энергии. Так как работа изменяет его уровень энергии, энергию можно определить как количество работы, которая содержится в веществе. Например, всякий раз, когда работа придает телу движение, изменяет его направление или форму, часть работы преобразуется в энергию, которая сохраняется в его молекулярной структуре. Ее можно использовать позже. В дополнение к этим внешним, или механическим, видам энергии, тело также обладает энергией во множестве внутренних форм. Внутренняя энергия сохраняется в молекулярной структуре вещества, и при некоторых обстоятельствах она освобождается и производит работу. Электрическая, химическая, тепловая и ядерная энергия — это виды внутренней энергии, которые вносят вклад в общее содержание энергии в веществе.

Работа, внешняя энергия и внутренняя энергия взаимозаменяемы. Независимо от того, какой вид энергии сохранен в теле, все они взаимозаменяемы, их можно преобразовать из одного вида в другой в результате различных процессов. Например, электрическую энергию можно преобразовать в тепловую в нагревателе картера компрессора, в элементах тепловой перегрузки стартера двигателя или в лампе накаливания. Электрическая энергия также преобразуется в механическую в электрических двигателях, соленоидах, катушках реле и подобных электромеханических устройствах.

Термодинамика — это изучение связанных с энергией свойств вещества и процессов. В частности, термодинамика определяет количество изменений энергии, которые происходят при передаче теплоты от одного тела к другому. Ее также интересуют изменения, которые происходят при преобразовании теплоты в работу. Некоторые процессы нашли применение в области отопления, холодильной техники и кондиционирования воздуха и изменяют внутреннюю энергию вещества — сжатие и расширение паров, изменение состояния от твердого до жидкого и от жидкого до пара, горение топлива и теплообмен. В следующем разделе описаны свойства и процессы, связанные с изменением внутренней энергии вещества. Данная информация важна для развития понимания процессов, которые происходят в цикле охлаждения.

Закон сохранения кинетической энергии