Định nghĩa đơn giản nhất về năng lượng là “khả năng làm việc”. Năng lượng là cách mọi thứ thay đổi và di chuyển. Nó ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta và có đủ loại. Cần năng lượng để nấu thức ăn, lái xe đến trường và nhảy trên không. Năng lượng cần thiết cho sự phát triển của các dạng sống trên Trái đất. Có nhiều dạng năng lượng khác nhau - nhiệt, điện, hóa học, hạt nhân, v.v.
Định luật Bảo toàn Năng lượng quy định rằng năng lượng không thể được tạo ra cũng như không bị phá hủy, nhưng có thể biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Nếu bạn tính đến tất cả các dạng năng lượng, tổng năng lượng của một hệ cô lập luôn không đổi.
Điều này có nghĩa là trong một hệ thống cô lập chẳng hạn như vũ trụ, nếu có sự mất mát năng lượng ở một phần nào đó của nó, thì ở phần khác của vũ trụ phải có được một lượng năng lượng tương đương. Năng lượng thay đổi hình thức, nhưng tổng lượng năng lượng trong vũ trụ vẫn giữ nguyên.
Khi chúng ta sử dụng năng lượng, nó không biến mất mà chuyển từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác. Ví dụ, một động cơ ô tô đốt cháy xăng và nó chuyển hóa năng lượng trong xăng thành cơ năng. Một ví dụ điển hình khác về định luật bảo toàn năng lượng là pin mặt trời thay đổi năng lượng bức xạ thành năng lượng điện.
Khi chúng ta quan sát sự chuyển đổi năng lượng trong cuộc sống hàng ngày của mình, có vẻ như năng lượng liên tục biến mất. Ví dụ, nếu chúng ta đá một quả bóng đá dọc theo mặt đất, chúng ta truyền động năng cho quả bóng. Nó sẽ lăn một lúc nhưng cuối cùng sẽ dừng lại. Chúng ta hãy xem xét điều gì có thể đã xảy ra với động năng của quả bóng. Khi quả bóng lăn, nó cọ xát với mặt đất. Một số động năng biến đổi thành nhiệt do ma sát. Một số năng lượng của quả bóng cũng chuyển thành năng lượng âm thanh mà bạn có thể nghe thấy khi quả bóng di chuyển. Mặc dù quả cầu mất đi động năng, nhưng tổng năng lượng trong vũ trụ không giảm. Quả bóng mất năng lượng nhưng năng lượng này được chuyển đến các phần khác của vũ trụ. Năng lượng được bảo toàn; nó không thể được tạo ra cũng như không bị phá hủy. Mặc dù trong nhiều trường hợp, năng lượng có thể thu được hoặc mất đi, nhưng nó thực sự chỉ thay đổi về hình thức.
Bảo toàn năng lượng là sự cân bằng năng lượng trong vũ trụ. Khi quả bóng được đá, một lượng năng lượng nhất định sẽ được truyền qua quả bóng. Quả cầu thu được một lượng năng lượng bằng nhau, chủ yếu ở dạng động năng. Tuy nhiên, động năng của quả bóng giảm khi một phần năng lượng đó được chuyển thành năng lượng âm thanh và nhiệt từ ma sát giữa quả bóng và mặt đất. Theo Định luật Bảo toàn Năng lượng, lượng năng lượng mà một cầu thủ đá bóng cung cấp cho quả bóng bằng cách sút bóng bằng năng lượng mà quả bóng thu được. Đổi lại, năng lượng mà quả bóng mất đi bằng năng lượng truyền vào vũ trụ dưới dạng năng lượng âm thanh và nhiệt khi quả bóng quay chậm lại.
Nói chung, năng lượng có thể được phân loại thành hai loại lớn:
Năng lượng có thể có một số dạng khác nhau. Đây là một số ví dụ
Đơn vị đo tiêu chuẩn cho năng lượng là Joule được viết tắt là J. Một số đơn vị đo năng lượng khác được sử dụng - kilowatt-giờ, calo, Newton-mét, nhiệt độ và foot-pound.
Sự truyền năng lượng diễn ra khi năng lượng di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Năng lượng có thể chuyển từ vật này sang vật khác giống như khi năng lượng từ bàn chân đang di chuyển của bạn được truyền sang một quả bóng đá hoặc năng lượng có thể chuyển từ dạng này sang dạng khác. Khi năng lượng trong pin được sử dụng để cung cấp năng lượng cho một thiết bị điện tử, năng lượng hóa học được chuyển hóa thành năng lượng điện, chuyển động dọc theo dây dẫn. Năng lượng có thể được truyền qua ánh sáng, âm thanh và nhiệt.
Năng lượng có thể được truyền dưới dạng ánh sáng - Năng lượng ánh sáng là dạng năng lượng duy nhất mà chúng ta có thể nhìn thấy. Ánh sáng từ mặt trời giúp cây cối phát triển và làm thức ăn cho chúng ta thưởng thức. Năng lượng của mặt trời cũng cung cấp năng lượng cho các tế bào năng lượng mặt trời, có thể được sử dụng để tạo ra điện.
Năng lượng có thể được truyền dưới dạng âm thanh - Các buổi hòa nhạc lớn, ban nhạc diễu hành hoặc âm nhạc lớn phát qua loa đôi khi tạo ra đủ năng lượng để bạn có thể cảm nhận được sự rung động trong cơ thể. Năng lượng âm thanh được truyền khi sóng âm truyền từ nguồn của nó như trống đến một vật khác. Nếu âm thanh đủ lớn, sóng sẽ tạo ra những rung động rất mạnh mà bạn có thể cảm thấy trong lồng ngực của mình.
Năng lượng có thể được truyền dưới dạng nhiệt - Khi bạn ngồi bên đống lửa trại, bạn có thể cảm thấy hơi nóng làm ấm cơ thể. Nhiệt có thể chuyển từ vật ấm sang vật lạnh hơn.
Một số ví dụ phổ biến về định luật bảo toàn năng lượng như sau
Một hệ quả thú vị của định luật bảo toàn năng lượng là nó có nghĩa là các máy chuyển động vĩnh viễn thuộc loại đầu tiên không thể thực hiện được. Nói cách khác, một hệ thống phải có nguồn cung cấp điện bên ngoài để liên tục cung cấp năng lượng không giới hạn cho môi trường xung quanh nó.
