Differenza chiave: legge di conservazione della materia e energia
La legge di conservazione della materia e la legge di conservazione dell'energia sono due leggi in chimica che vengono utilizzate per spiegare le proprietà di sistemi termodinamici isolati e chiusi. Queste leggi affermano che la materia o l'energia non possono essere create o distrutte ma possono essere convertite in forme diverse o riorganizzate. Il differenza fondamentale tra la legge di conservazione della materia e l'energia è quello la legge di conservazione della materia afferma che la massa totale all'interno di un sistema chiuso che non consente alla materia o all'energia di fuoriuscire dovrebbe essere una costante mentre la legge di conservazione dell'energia afferma che l'energia non può essere creato o distrutto, ma può essere modificato da una forma all' altra.
Cos'è la legge di conservazione della materia?
La legge di conservazione della materia è un principio che descrive che la massa totale all'interno di un sistema chiuso, che non permette alla materia o all'energia di fuoriuscire, dovrebbe essere una costante. Quindi la quantità di massa all'interno di quel sistema è conservata. Un sistema che non consente all'energia o alla materia di passare attraverso il suo confine è noto come sistema termodinamicamente isolato.
Figura 1: un confronto tra sistemi termodinamici isolati, chiusi e aperti
Questa legge indica anche che la massa non può essere né creata né distrutta, può solo essere riorganizzata o cambiata da una forma all' altra. Questi riarrangiamenti o cambiamenti avvengono tramite reazioni chimiche. Quindi la massa totale dei reagenti è uguale alla massa totale dei prodotti in una reazione chimica che ha luogo in un sistema termodinamico chiuso. Le reazioni chimiche che avvengono in questo sistema chiuso possono essere,
- Reazioni nucleari
- Decadimento radioattivo
- Altre reazioni chimiche
Cos'è la legge di conservazione dell'energia?
La legge di conservazione dell'energia è una legge fisica che afferma che l'energia non può essere creata o distrutta ma può essere cambiata da una forma all' altra. In altre parole, questa legge indica che l'energia totale all'interno di un sistema chiuso e isolato rimane costante. Quindi l'energia è conservata all'interno di un sistema.
Figura 2: La luce solare può essere convertita in diverse forme di energia, ma non può essere distrutta
Ad esempio, l'energia potenziale del sistema può essere convertita in energia cinetica, ma non può essere distrutta. Questo concetto può essere dato nel primo principio della termodinamica per un sistema termodinamico chiuso. Può essere dato come di seguito.
δQ=dU + δW
Dove δQ è la quantità di energia aggiunta al sistema, δW è il lavoro perso dal sistema a causa del lavoro termodinamico svolto dal sistema e dU è la variazione dell'energia interna del sistema. Questo spiega che l'energia viene convertita in forme diverse, ma non creata o distrutta.
Qual è la relazione tra legge di conservazione della materia ed energia?
Si ritiene che la massa possa essere convertita in energia e viceversa. Questo è il modo in cui avviene la conservazione dell'energia di massa. Questo è stato proposto per la prima volta da Henri Poincaré e Albert Einstein, come un concetto noto come "relatività speciale". La relazione tra la massa e l'energia può essere data come segue:
E=mc2
Dove E è l'energia, m è la massa e c è la velocità della luce. Tuttavia, nella meccanica classica, le due leggi sono considerate leggi separate.
Qual è la differenza tra legge di conservazione della materia ed energia?
Legge di conservazione della materia vs energia |
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| La legge di conservazione della materia è un principio che descrive che la massa totale dovrebbe essere una costante all'interno di un sistema chiuso che non permette alla materia o all'energia di fuoriuscire. | La legge di conservazione dell'energia è una legge fisica che afferma che l'energia non può essere creata o distrutta ma può essere cambiata da una forma all' altra. |
| Conservazione | |
| La massa totale in un sistema termodinamico isolato e chiuso viene conservata. | L'energia totale in un sistema termodinamico isolato e chiuso viene conservata. |
Riepilogo – Legge di conservazione della materia vs energia
Le leggi di conservazione della materia e dell'energia sono considerate due leggi separate nella meccanica classica. Ma in seguito si è scoperto che esiste una forte relazione tra le due leggi. La legge di conservazione della materia afferma che la massa totale dovrebbe essere una costante all'interno di un sistema chiuso che non consente alla materia o all'energia di fuoriuscire mentre la legge di conservazione dell'energia afferma che l'energia non può essere creata o distrutta, ma può essere cambiata da una forma ad un altro. Questa è la differenza chiave tra legge di conservazione della materia ed energia.
