La definizione più semplice di energia è "la capacità di compiere lavoro". L'energia è come le cose cambiano e si muovono. È ovunque intorno a noi e assume ogni sorta di forme. Ci vuole energia per cucinare il cibo, per andare a scuola in macchina e per saltare in aria. L'energia è necessaria per l'evoluzione delle forme di vita sulla Terra. Esistono varie forme di energia: termica, elettrica, chimica, nucleare, ecc.
La Legge di Conservazione dell'Energia afferma che l'energia non può essere né creata né distrutta, ma può essere cambiata da una delle sue forme ad un'altra. Se si prendono in considerazione tutte le forme di energia, l'energia totale di un sistema isolato rimane sempre costante.
Ciò significa che in un sistema isolato come l'universo, se c'è una perdita di energia in una parte di esso, ci deve essere un guadagno di una quantità uguale di energia in qualche altra parte dell'universo. L'energia cambia forma, ma la quantità totale di energia nell'universo rimane la stessa.
Quando usiamo l'energia, questa non scompare ma si trasforma da una forma di energia in un'altra. Ad esempio, il motore di un'auto brucia benzina e converte l'energia chimica della benzina in energia meccanica. Un altro buon esempio della legge di conservazione dell'energia sono le celle solari che trasformano l'energia radiante in energia elettrica.
Quando osserviamo le conversioni di energia nella nostra vita quotidiana, può sembrare che l'energia scompaia costantemente. Ad esempio, se calciamo un pallone da calcio lungo il terreno, diamo energia cinetica al pallone. Rotolerà per un po' ma alla fine si fermerà. Consideriamo cosa potrebbe essere successo all'energia cinetica della palla. Mentre la palla rotola, si sfrega contro il suolo. Parte dell'energia cinetica si trasforma in calore a causa dell'attrito. Parte dell'energia della palla si trasforma anche in energia sonora che puoi sentire mentre la palla si muove. Sebbene la palla perda energia cinetica, la quantità complessiva di energia nell'universo non diminuisce. La palla perde energia ma questa energia viene trasferita in altre parti dell'universo. L'energia è conservata; non può essere né creato né distrutto. Anche se in molti casi può sembrare che l'energia sia guadagnata o persa, in realtà è cambiata solo nella forma.
La conservazione dell'energia è un equilibrio di energia nell'universo. Quando un pallone da calcio viene calciato, una certa quantità di energia viene trasferita dal calcio. La palla guadagna una quantità uguale di energia, principalmente sotto forma di energia cinetica. Tuttavia, l'energia cinetica della palla diminuisce man mano che parte di quell'energia viene convertita in energia sonora e calore dall'attrito tra la palla e il terreno. Secondo la Legge di Conservazione dell'Energia, la quantità di energia che un calciatore cede al pallone calciando è uguale all'energia che il pallone guadagna. A sua volta, l'energia che la palla perde è uguale alla quantità di energia che viene trasferita all'universo sotto forma di energia sonora e calore mentre la palla rallenta.
In generale, l'energia può essere classificata in due grandi categorie:
L'energia può assumere diverse forme. Ecco alcuni esempi
L'unità di misura standard per l'energia è il Joule , abbreviato in J. Vengono utilizzate alcune altre unità di misura dell'energia: chilowattora, calorie, Newton-metri, terme e piedi per libbra.
Il trasferimento di energia avviene quando l'energia si sposta da un luogo all'altro. L'energia può spostarsi da un oggetto all'altro come quando l'energia del tuo piede in movimento viene trasferita a un pallone da calcio o l'energia può cambiare da una forma all'altra. Quando l'energia di una batteria viene utilizzata per alimentare un dispositivo elettronico, l'energia chimica viene trasformata in energia elettrica, che si muove lungo i fili. L'energia può essere trasferita attraverso la luce, il suono e il calore.
L'energia può essere trasferita come luce - L'energia luminosa è l'unica forma di energia che possiamo vedere. La luce del sole aiuta le piante a crescere e produce cibo per noi. L'energia del sole alimenta anche celle solari, che possono essere utilizzate per creare elettricità.
L'energia può essere trasferita come suono : concerti ad alto volume, bande musicali o musica ad alto volume proveniente dagli altoparlanti a volte producono abbastanza energia da poter sentire le vibrazioni nel tuo corpo. L'energia sonora viene trasferita quando un'onda sonora viaggia dalla sua sorgente come un tamburo verso un altro oggetto. Se il suono è abbastanza forte, le onde creeranno vibrazioni molto intense che puoi sentire nel tuo petto.
L'energia può essere trasferita sotto forma di calore : quando ti siedi accanto a un falò, puoi sentire il calore riscaldare il tuo corpo. Il calore può passare da oggetti caldi a oggetti più freddi.
Alcuni esempi comuni della legge di conservazione dell'energia sono i seguenti
Una conseguenza interessante della legge di conservazione dell'energia è che significa che le macchine a moto perpetuo del primo tipo non sono possibili. In altre parole, un sistema deve disporre di un alimentatore esterno per fornire continuamente energia illimitata all'ambiente circostante.
