Enerjinin saxlanması konsepsiyası müxtəlif elm sahələrində, o cümlədən fizika, kimya və klassik mexanikada fundamental prinsipdir. Bu prinsip təcrid olunmuş sistemdəki ümumi enerjinin formaları dəyişə bilsə də, zamanla sabit qaldığını təsdiqləyir. Bu konsepsiyanın başa düşülməsi enerjinin müxtəlif ssenarilərdə necə ötürüldüyünü və çevrildiyini başa düşmək üçün çox vacibdir.
Enerji iş görmək və ya fiziki dəyişikliklərə səbəb olmaq qabiliyyətidir. O, müxtəlif formalarda, məsələn, kinetik enerji (hərəkət enerjisi), potensial enerji (saxlanan enerji), istilik enerjisi (istilik), kimyəvi enerji (kimyəvi bağlarda saxlanılır) və bir çox başqa formalarda mövcuddur. Enerjinin qorunması prinsipi bizə deyir ki, enerji bir formadan digərinə ötürülə və ya çevrilə bilsə də, qapalı sistemdə enerjinin ümumi miqdarı dəyişmir.
Fizikada, xüsusən klassik mexanika sahəsində enerjiyə qənaətin bariz nümunəsi kinetik və potensial enerjinin qarşılıqlı əlaqəsi vasitəsilə görünür. Bir sarkaç düşünün. Ən yüksək nöqtədə bütün enerji \(U = mgh\) tənliyi ilə verilən qravitasiya potensial enerjisi şəklindədir, burada \(m\) kütlə, \(g\) cazibə qüvvəsi səbəbindən sürətlənmədir və \(h\) hündürlükdür. Sarkac aşağı salındıqca, bu potensial enerji \(K = \frac{1}{2}mv^2\) ilə hesablanan kinetik enerjiyə çevrilir, burada \(v\) sürətdir. Yelləncəkinin ən aşağı nöqtəsində sarkacın enerjisi tamamilə kinetikdir. Geriyə doğru hərəkət edərkən, kinetik enerji yenidən potensial enerjiyə çevrilir. Bu çevrilmələrə baxmayaraq, hava müqavimətinə və ya sürtünməyə heç bir enerjinin itirilməyəcəyini fərz etsək, ümumi enerji (kinetik + potensial) sabit qalır.
Kimya baxımından enerjinin saxlanması kimyəvi reaksiyalarda müşahidə olunur. Maddələr reaksiya verdikdə kimyəvi enerji ya udulur, ya da sərbəst buraxılır. Ekzotermik reaksiya adətən istilik şəklində enerji buraxır, bu da məhsulların ümumi enerjisinin reaktivlərinkindən az olduğunu göstərir. Əksinə, endotermik reaksiya enerjini udur, yəni məhsullar daha çox enerjiyə malikdir. Enerji paylanmasındakı bu fərqlərə baxmayaraq, reaksiyadan əvvəl və sonra ümumi enerji sabit qalır. Məsələn, hidrogen qazının yanması zamanı su, \(2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l) + Energy\) gəlir, enerji ayrılır, lakin kainatdakı enerjinin cəmi dəyişməz olaraq qalır.
Enerjinin qorunması əsas anlayış olsa da, klassik mexanikada tez-tez təcilin qorunması ilə yanaşı öyrənilir. Cismin kütləsi və sürətinin hasili ( \(p = mv\) ) kimi təyin olunan impuls qapalı sistemlərdə də qorunur. Bunu müşahidə etməyin maraqlı yolu, heç bir kinetik enerjinin itirilmədiyi elastik toqquşmalardır. Toqquşan cisimlərin momentlərinin cəmi və enerjilərinin cəmi toqquşmadan əvvəl və sonra sabit qalır, impuls və enerjinin ikili saxlanmasını nümayiş etdirir.
Hər iki prinsipi təsvir edən təcrübə, bir xəttdə asılmış topların beşiyi olan sarkaçdan istifadə etməyi nəzərdə tutur. Ucda olan bir top qaldırılaraq buraxıldıqda o, xəttə dəyir və yalnız qarşı tərəfdəki top hərəkət edir. Bu, impuls və enerjinin saxlanmasını göstərir, çünki toplar vasitəsilə ötürülən enerji və impuls yekun topun birinci topun ilkin potensial enerjisinə bərabər kinetik enerji ilə hərəkət etməsi ilə nəticələnir.
Enerjinin saxlanması qanunları nəzəri elm sahəsindən kənarda dərin təsirlərə malikdir. Gündəlik həyatda enerjinin səmərəli istifadəsi və enerjinin bir formadan digərinə çevrilməsi müxtəlif texnologiya və sənaye sahələrinin mərkəzidir. Məsələn, elektrik stansiyalarında qalıq yanacaqlarda yığılan kimyəvi enerji yanma yolu ilə istilik enerjisinə çevrilir. Bu istilik enerjisi daha sonra turbinlərdə mexaniki enerji istehsal etmək üçün istifadə olunur və nəhayət, cəmiyyətin istifadəsi üçün elektrik enerjisinə çevrilir. Bu proses boyu enerjiyə qənaət prinsipi qüvvədədir, çünki ümumi enerji sabit qalır, sadəcə olaraq insan ehtiyaclarına xidmət etmək üçün formaları dəyişir.
Enerjiyə qənaət konsepsiyası kainatın necə işlədiyinə dair təməl anlayışı təmin edən elmin təməl daşıdır. Enerjinin yaradıla və ya məhv edilə bilməyəcəyini, yalnız çevrilə biləcəyini dərk edərək, biz mikroskopik kimyəvi reaksiyalardan tutmuş göy cisimlərinin geniş mexanikasına qədər hər şeyin işinə dair fikirlər əldə edirik. Bundan əlavə, bu prinsip dayanıqlı texnologiyalar yaratmaqda və enerjidən səmərəli istifadə etmək səylərimizdə bizə rəhbərlik edir. Biz kainatın sirlərini daha dərindən araşdırdıqca, enerjinin qorunması istiqamətləndirici işıq olaraq qalır, müxtəlif hadisələri təbii aləmin tutarlı dərk edilməsində birləşdirən əsas həqiqətdir.
