Wikipedia

Energiaren kontserbazioaren printzipioa: berrikuspenen arteko aldeak

Nabigazio historia interaktiboa
← Aurreko ezberdintasunaHurrengo ezberdintasuna →
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
IkusizkoaWikitestua
testuaren orrazketa txikiak
9. lerroa:
[[Pizkundea|Errenazimentuaren]] garaietan, 1638. urtean, [[Galileo Galilei]]k hainbat egoeraren analisiak publikatu zituen, haien artean “etendutako pendulua” zeritzonarena, bertan energia potentziala energia zinetiko nola bihurtzen zen deskribatuz, baita alderantzizko transformazioa ere.
 
Mende berean, 1669. urtean, [[Christiaan Huygens]]ek talkaren legeak argitaratu zituen. Bertan adierazi zuen ezen, bi objekturen arteko talkaren ondoren, haien momentu linealen eta energia zinetikoen baturak ez zirela aldatzen talkaren aurretiko balioekin konparatuz. Hala ere, ez zuen [[talka elastiko]]<nowiki/>en eta inelastikoen arteko desberdintasunik aipatu.
 
Energia magnitude eskalarra eta momentu lineala magnitude bektoriala izateak [[Gottfried Wilhelm Leibniz|Leibnizen]] arreta piztu zuen. Gai hori aztertuz, 1676-1689 urteetan, Leibniz higidurarekin lotutako energiaren formulazio matematikoa egiten saiatu zen, Huygensen talkei buruzko lanetan oinarrituz, eta formula hau proposatu zuen zuen energia kontzeptua kuantifikatzeko: <math>E = \sum_{i} m_i {v_i}^2 </math>. Kontzeptu horri ''vis viva'' izena eman zion Leibnizek, latinez; alegia, "indar bizia". Eta era horretan marruskadura edo frikziorik ez duten sistemen energia zinetikoa adierazteko lehenengo hurbilketa bat emanegin zuen.
 
Hurrengo mendean sarturik, 1738. urtean [[Daniel Bernoulli]]k ''Hydrodynamica'' lanean uraren jarioan ''vis vivarenviva''ren galera aztertu zuen, geroago Bernoulliren printziopioaprintzipioa izenaz ezagutuko zena. Bernouilliren printzipioak ''vis vivarenviva''ren galera eta presio hidrodinamikoaren aldaketa lotzen zituen. Bestalde, [[Émilie du Châtelet]]ek (1706 – 1749) energia osoaren kontserbazioaren lehen hipotesia proposatu zuen. Garai bertsuan, Leibnizen lanetan oinarrituta, [[Willem‘s Gravesande]]ren 1722ko esperimentua errepikatu zuen eta emaitzak aztertu zituen. Lan horren aurretik, uste zen, energia eta momentu lineala lotuta zeudela, eta beraz, energia abiaduraren proportzionala zela.
 
Urteak pasa ahala vis viva izena indarra galtzen joan zen eta 1807. urtean [[Thomas Young]]ek energia izena erabiltzen hasi zen. Geroago, 1819-1839 urteen artean [[Gaspard-Gustave Coriolis]]ek eta [[Jean-Victor Poncelet]]ek egindako lanen ondorioz, energia zinetikoa lan bihurtzeko gaitasun modura uler zitekeen vis vivaren kalibrazio egin zuten, eta gaur egungo energia zinetikoaren adierazpena zehaztu ahal izan zuten:▼
<math>E_\text{k} = \frac{1}{2} m v^2</math>.
Behin adierazpen hori finkatu ondoren, laster zehaztu zen [[energia mekaniko]]aren kontserbazioaren kontzeptua higiduraren energiari [[Grabitazio-eremu|grabitazio-eremuan]] izandako altueragatik zegokion [[Energia potentzial|energia potentziala]] gehituz, aspaldi konturatuta baitzeuden gorputzen jauskeran hasierako altueraren eta amairako abiaduraren arteko erlazioaz.▼
 
▲Urteak pasa ahala ''vis viva'' izena indarra galtzen joan zen eta 1807. urtean [[Thomas Young]]ek energia izena erabiltzen hasi zen. Geroago, 1819-1839 urteen artean [[Gaspard-Gustave Coriolis]]ek eta [[Jean-Victor Poncelet]]ek egindako lanen ondorioz, energia zinetikoa lan bihurtzeko gaitasun modura uler zitekeen ''vis vivarenviva''ren kalibrazio egin zuten, eta gaur egungo energia zinetikoaren adierazpena zehaztu ahal izan zuten: <math>E_\text{k} = \frac{1}{2} m v^2</math>.
▲Behin adierazpen hori finkatu ondoren, laster zehaztu zen [[energia mekaniko]]aren kontserbazioaren kontzeptua, horretarako higiduraren energiari [[Grabitazio-eremu|grabitazio-eremuan]] izandako altueragatik zegokion [[Energia potentzial|energia potentziala]] gehituz, aspaldi konturatuta baitzeuden gorputzen jauskeran hasierako altueraren eta amairako abiaduraren arteko erlazioaz.
== Beroaren baliokide mekanikoa ==
[[Fitxategi:Joule's Apparatus (Harper's Scan).png|thumb|202x202px|Beroaren baliokide mekanikoa neurtzeko, Joule-k erabilitako aparatua.]]
Energiaren izaera ulertzeko beste pauso garrantzitsu bat izan zen [[Bero|beroaren]] eta energia mekanikoaren arteko baliokidetza ulertzea. Jadanik 1797an, [[Benjamin Thompson]]ek (Rumfordeko kondea) kanoietan marruskaduraren kasuaz sorturiko beroaz egin zuen lan. Hark eginiko esperimentuanesperimentuen ideiak inspiratu zuen [[James Prescott Joule]]ren lana 1840 hamarkadan, neurketa zehatzak eginez energia zinetikoaren eta beroaren arteko erlazioa aztertzeko. Beroa eta [[Lan (fisika)|lana]] (fisikarenfisikako lan araberakoakontzeptua) baliokideak zirelako ideia [[Julius Robert von Mayer|Juilus Robert von Mayer-ek]] proposatu zuen lehenik 1842an, baina Joule-k argitaratu zuen 1845ean «The Mechanical Equivalent of Heat» (beroaren baliokide mekanikoa) izeneko artikulu zientifikoa, zeinean zehaztu baitzuen zenbat energia mekaniko behar zen bero-unitate bat sortzeko.
 
== Termodinamikaren lehen printzipioa<ref>{{Erreferentzia|izena=IRATI|abizena=BEREAU|izenburua=Dokumentua|data=2009-09-17|url=https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/energiaren%20kontserbazioaren%20legea|sartze-data=2018-01-03}}</ref> ==
Sistema termodinamiko bat aintzat hartzen badugu, eta positibotzat hartzen baditugu sistemaren gainean egindako lana eta sistemak xurga dezakeen beroa, honelahonelaxe adieraz daiteke [[Termodinamikaren lehenengo legea|termodinamikaren lehen printzipioa]]: sistemaren barne-energiaren aldakuntza eta sistemaren limiteetan zehar trukatu den beroaren eta lanaren batura, elkarren berdinak dira.
 
Sistema termodinamiko bat hasierako egoeratik bukaerako egoerara pasatzeko egindako lana edo transferitutako beroa bitarteko egoeren araberakoak izan daitezkeen arren, bien arteko baturak hasierako eta bukaerako egoeren mendekotasuna baino ez du. Analitikoki, honela adieraz daiteke:
 
<math display="block">\Delta{U} = U_2 - U_1 = Q + W</math>
 
non <math>U_2</math> eta <math>U_1</math> bukaerako eta hasierako [[Barne energia|barne-energiak]] diren, eta <math>Q</math> eta <math>W</math> sistemak trukatutako beroa eta lana, hurrenez hurren. Adierazpen hori termodinamikaren lehen printzipioaren adierazpen analitiko da.
 
== Energia osoaren kontserbazioaren printzipioa fisika klasikoan ==
Energia osoaren kontserbazioaren legearen arabera, sistema itxi edo isolatu batean dauden eta elkarri eragiten dioten gorputzen edo partikulen energia-mota guztien baturak konstante dirau denboran zehar. Beraz, sistema isolatuan, energia gorputzen artean truka daiteke edo forma batetik bestera pasa daiteke, baina energia ezin da ez sortu ez eta deuseztatu ere.
 
Hala, sistema isolatu baten bi egoeraren arteko energia-aldakuntza aztertzean, sistemaren energia-forma guztiak hartu behar ditugu kontuan:
43 ⟶ 40 lerroa:
* [[Barne energia|Barne-energia]]: materia osatzen duten osagai mikroskopikoen ([[Atomo|atomoen]] eta [[Molekula|molekulen]]) energia da. Atomoen eta molekulen ausazko translazio-, errotazio-, eta bibrazio-higidurari lotutako energia zinetikoaren eta potentzialaren, eta molekulen arteko elkarrekintzak eragindako energia potentzialaren batura da.
 
* [[Lan (fisika)|Lana]]: gorputz batetik bestera energia igarotzeko formamodu bat da. [[Mekanika|Mekanikaren]] arloan erabiltzen den definizioaren arabera, distantzia batean zehar indar batek garatzen duen energia da lana.
 
* [[Bero|Beroa]]: sistemen arteko tenperatura-diferentziaren eraginez sistema batetik bestera pasatzen den energia da.
"https://eu.wikipedia.org/wiki/Energiaren_kontserbazioaren_printzipioa"(e)tik eskuratuta