에너지 보존 법칙은 어떤 법칙인가요?? 궁금합니다.
우릭 사용하는 어너제닌 절대ㅔ 없어지지 않고 보존되어서 어디 다른 에너리로 사용되고 그게 또 다른 에너지가 된다고하는데요. 에너지 보존 법칙은 어떤 법칙인가요?? 궁금합니다.
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
에너지 보존 법칙은 에너지는 형태만 변할 뿐 총량은 변하지 않는다는 자연의 근본 원리를 말합니다.
즉, 물체나 시스템 안에서 에너지가 이동하거나 변환되더라도 전체 에너지의 합은 일정하게 유지됩니다.
예를 들어 운동에너지가 열에너지나 위치에너지로 바뀌어도 총량은 그대로입니다. 이 법칙은 물리학 전반을 지탱하며
역학, 전기, 열, 양자 등 다양한 분야에서 성립합니다. 따라서 에너지 보존 법칙은 자연 현상을 이해하고 예측하는 데
핵심적인 역할을 한다고 보면 됩니다.
안녕하세요.
요약: 에너지는 형태가 변할 뿐, 총량은 보존됩니다.
우선 질문 주신 내용이 에너지 보전 법칙 뿐만 아니라 질량 보존 법칙과도 연관이 있다는 점과 그에 대한 간단한 설명부터 하고 넘어가도록 하겠습니다.
그리고 닫힌 계(Isolated System)라는 용어가 나올텐데, 이는 설명될 법칙들이 물질이나 에너지가 들어가거나 나가지 않는 공간에서 이뤄진다는 것을 가정한다는 것입니다.
질량 보존 법칙 (Law of Conservation of Mass)
화학 반응이나 물리적 변화가 일어날 때, 반응 전의 총 질량은 반응 후의 총 질량과 항상 같습니다. 즉, 물질은 새로 생겨나거나 사라지지 않고, 단지 그 형태만 바뀔 뿐입니다.
에너지 보존 법칙 (Law of Conservation of Energy)
에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환될 수는 있지만, 전체 총 에너지의 양은 항상 일정하게 유지됩니다. 예를 들어, 역학적 에너지가 열에너지나 빛에너지로 바뀔 수는 있지만, 전체 에너지는 변하지 않습니다.
위 두 법칙은 사용한 용어는 다를지언정 거의 같은 맥락의 글을 통해 설명됩니다. 이는 실제로 에너지라는 개념이 질량과 다를 바 없기 때문입니다. 그리고 이것을 확인한게 그 유명한 특수 상대성 이론과 핵무기입니다.
아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 질량과 에너지는 서로 등가이며 (E에너지=m질량 * c빛의속도 ^2), 핵 반응(핵 분열 중 매우 작은 질량이 사라지는데, 질량 보존 법칙에 따라 사라질 수 없던 질량은 에너지 보존 법칙에 따라 에너지로 전환됩니다.)같은 극단적인 상황에서는 질량이 에너지로, 또는 에너지가 질량으로 변환될 수 있습니다. 현대 물리학에서는 이 두 법칙을 합쳐 질량-에너지 보존 법칙으로 간주하여 질량과 에너지를 합한 총량이 보존된다고 봅니다.