* エネルギー保存法則: この基本法は、エネルギーを作成または破壊することはできず、ある形式から別の形式にのみ変換されると述べています。
* 熱交換: 熱交換とは、熱エネルギーのより熱いオブジェクトからより冷たいオブジェクトへの移動です。この移動は、伝導、対流、および放射の3つの主要なメカニズムを通じて発生します。
* 熱交換が保全をサポートする方法:
* エネルギー損失なし: 熱が熱いオブジェクトからコールドオブジェクトに流れると、システムの総エネルギーは一定のままです。ホットオブジェクトは熱エネルギーを失いますが、冷たいオブジェクトは同量を獲得します。
* エネルギー変換: 伝達されるエネルギーは破壊されません。単にフォームを変更しています。たとえば、燃焼エンジンでは、燃料中の化学エネルギーが熱エネルギーに変換され、それが機能するために使用されます。一部の熱は必然的に周囲に失われますが、総エネルギーは同じままです。
例:
* 沸騰したお湯: ストーブで水を加熱すると、ストーブは熱エネルギーを水に透過します。水はこのエネルギーを吸収し、温度を上げ、最終的に沸騰させます。 システム内の総エネルギー(ストーブ、水、および周囲)は一定のままです。
* 冷蔵庫: 冷蔵庫は、冷蔵庫の内側から外側に熱を伝達することで機能します。冷媒を使用して、コールドコンパートメントから熱を吸収し、暖かい環境に放出します。 このプロセスに関与する総エネルギーは同じままです。
結論:
熱交換は、活動中のエネルギーの保全法則の完璧な例です。エネルギーは、熱として移動されている場合でも、常に保存されます。