250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 93)

Bảo toàn năng lượng

1843

James Prescott Joule (1818-1889)


 

“Định luật bảo toàn năng lượng đem lại… thứ gì đó để bám víu trong những thời khắc đêm muộn tĩnh lặng hãi hùng, khi bạn nghĩ tới cái chết và sự lãng quên,” nhà báo khoa học Natalie Angier viết. “Tổng riêng của bạn là E, năng lượng trong các nguyên tử của bạn và các liên kết giữa chúng, sẽ không bị hủy mất… Khối lượng và năng lượng tạo nên bạn sẽ thay đổi hình thức và vị trí, nhưng chúng vẫn sẽ ở đây, trong cái vòng lặp này của sự sống và ánh sáng, bữa tiệc vĩnh cửu đã ra đời cùng với một vụ nổ.”

Nói theo cổ điển, nguyên lí bảo toàn năng lượng phát biểu rằng năng lượng của các vật đang tương tác có thể thay đổi hình thức nhưng giữ không đổi trong một hệ kín. Năng lượng có nhiều hình thức, bao gồm động năng (năng lượng của chuyển động), thế năng (năng lượng dự trữ), hóa năng, và năng lượng ở dạng nhiệt. Xét một cung thủ làm biến dạng, hay kéo căng, một cái cung. Thế năng này của cái cung được biến đổi thành động năng của mũi tên khi cung được buông ra. Tổng năng lượng của cái cung và mũi tên, trên nguyên tắc, là bằng nhau trước và sau khi buông. Tương tự, hóa năng dự trữ trong một cục pin có thể biến đổi thành động năng của một động cơ đang quay. Thế năng hấp dẫn của một quả bóng đang rơi biến đổi thành động năng khi nó rơi. Một thời khắc trọng yếu trong lịch sử bảo toàn năng lượng là khám phá năm 1843 của nhà vật lí James Joule về cách thế năng hấp dẫn (bị mất đi bởi một vật nặng rơi xuống làm quay một mái chèo) bằng với năng lượng nhiệt mà nước thu được do ma sát với mái chèo. Định luật thứ nhất của nhiệt động lực học thường được phát biểu như sau: Độ tăng nội năng của một hệ do đun nóng bằng với năng lượng nhận vào do sự đun nóng trừ đi công do hệ thực hiện lên môi trường xung quanh.

Lưu ý rằng trong ví dụ cái cung và mũi tên của chúng ta, khi mũi tên bắn trúng mục tiêu thì động năng của mũi tên biến đổi thành nhiệt. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học hạn chế các cách trong đó năng lượng nhiệt có thể biến đổi thành công cơ học.

XEM THÊM. Nỏ chữ thập (341 tCN), Máy chuyển động vĩnh cửu (1150), Bảo toàn động lượng (1644), Định luật Joule về sự tỏa nhiệt của dòng điện (1840), Định luật thứ hai của nhiệt động lực học (1850), Định luật thứ ba của nhiệt động lực học (1905), E = mc2 (1905).

Thế năng của cái cung

Thế năng của cái cung bị kéo căng biến đổi thành động năng của mũi tên khi cung được thả ra. Khi mũi tên bắn trúng mục tiêu, động năng đó biến đổi thành nhiệt.

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com