تم النشر اليوم 2024-04-16 | ما هو قانون حفظ الطاقة

أشكال الطاقة المختلفة

هناك العديد من أشكال الطاقة التي تتحول من شكل إلى آخر، وهي كما يأتي:


الطاقة الحركية: تنشأ عن الأجسام عندما تكون في حالة حركة.
طاقة الوضع: تنشأ نتيجة وجود الأجسام في موقع معين.
الطاقة الكيميائية: وهي الطاقة المختزنة في الروابط، والتي يتم إطلاقها أثناء التفاعلات الكيميائية.
الطاقة الكهربائية: وهي الطاقة التي تنشأ بين الشحنات، مثل: الطاقة التي يتم تخزينها في البطاريات.
الطاقة الحرارية: وهي الطاقة التي تنتج على شكل حرارة، مثل: الطاقة الناتجة عن الاحتكاك.

قانون حفظ الطاقة

قانون حفظ الطاقة هو قانون فيزيائي ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث، وإنما تتحول من شكل إلى آخر، وهذا يعني أن الطاقة الكلية للنظام المعزول تبقى ثابتة، وفي الفيزياء الكلاسيكية فإن قانون حفظ الطاقة، وقانون حفظ الكتلة هما قانونان منفصلان، ولكن في نظرية النسبية الخاصة فإنه يمكن تحويل الكتلة إلى طاقة والعكس، وهذا يعني بأن الطاقة والكتلة محفوظتان، وذلك وفقاً للمعادلة الشهيرة:


ط = ك × س2


حيث ط= الطاقة، ك= الكتلة، س= سرعة الضوء.

ملاحظات على قانون حفظ الطاقة

يقصد بالطاقة في هذا القانون الطاقة الكلية للنظام، فعندما يتحرك جسم مع مرور الزمن تختلف الطاقة التي يحملها من الطاقة الحركية إلى طاقة الوضع الجاذبية إلى الطاقة الحرارية، حيث إن شكل الطاقة يختلف لكن المجموع الكلي للطاقة التي يحملها الجسم متساوٍ على الرغم من اختلاف أشكال الطاقة مع مرور الزمن.


يمكن تطبيق قانون حفظ الطاقة على الأنظمة المعزولة فقط، فمثلاً الكرة التي تدور على أرض خشنة لا ينطبق عليها قانون حفظ الطاقة، وذلك لأن الكرة ليست معزولة عن الأرض، حيث تؤثر الأرض في الكرة بقوة احتكاك، وبالتالي فإنه يمكن اعتبار الكرة والأرض معاً نظاماً معزولاً، وينطبق عليه قانون حفظ الطاقة.

ومن الأمثلة على قانون حفظ الطاقة تحول الطاقة الكيميائية الموجودة في الديناميت عند انفجاره إلى طاقة حرارية، وطاقة حركية، وطاقة ضوئية، وبالتالي فإن مجموع الطاقات الكلية الحرارية، والحركية، والضوئية يساوي مجموع الطاقة الكيميائية الأولية.