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


Cuộc chiến chống phe Trái đất phẳng
31/07/2020
Các nhà vật lí sẽ cảm thấy sốc, nhưng có rất nhiều người trên khắp thế giới vẫn đinh ninh rằng Trái đất là phẳng. Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 94)
29/07/2020
Rầm chữ I 1844 Richard Turner (khoảng 1798–1881), Decimus Burton (1800–1881) Có bao giờ bạn tự hỏi vì sao trong xây dựng người ta
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 93)
29/07/2020
Bảo toàn năng lượng 1843 James Prescott Joule (1818-1889)   “Định luật bảo toàn năng lượng đem lại… thứ gì đó để
Hàng trăm hadron
28/07/2020
Hadron bao gồm proton và neutron quen thuộc cấu tạo nên các nguyên tử của chúng ta, nhưng số lượng chúng còn đông hơn thế
Thí nghiệm LHCb tìm thấy một loại tetraquark mới
24/07/2020
Lần đầu tiên, nhóm hợp tác LHCb tại CERN quan sát thấy một hạt mới lạ được cấu tạo bởi bốn quark duyên (charm
Tìm kiếm một hằng số thích hợp
23/07/2020
Bằng cách đo phông nền vi sóng vũ trụ, sứ mệnh Planck đem lại cho chúng ta giá trị chính xác nhất từ trước đến nay của
Toán học cấp tốc (Phần 18)
22/07/2020
Lí thuyết xác suất Xác suất là một nhánh toán học nghiên cứu việc đo và dự báo khả năng của những kết cục nhất định.
Toán học cấp tốc (Phần 17)
22/07/2020
Các định lí bất toàn của Gödel Các định lí bất toàn của Gödel là hai kết quả nổi bật đã làm thay đổi cách nhìn của

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

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