Energibesparelsens lag är en viktig fysisk lag. I grund och botten står det att medan energi kan vända från en sort till en annan, förändras den totala energin inte. Denna lag gäller endast slutna system, vilket betyder system som inte kan utbyta energi med sin miljö. Universum är till exempel ett slutet system, medan en kaffekopp som sakta kyler på en bänk är inte.

System

Om ett system kan byta energi med omgivningen är det inte stängt system och energibesparing gäller inte. Jord är till exempel inte ett slutet system eftersom det både kan ta emot värme från solen och utstråla värme i rymden. Eftersom det är ett öppet system kan dess totala energi förändras. Universum som helhet är ett slutet system eftersom det inte är i kontakt med andra system eller universer så långt vi vet. Följaktligen är universums totala energi oförändrad.

Former av energi

Energi kan ta många olika former. Ett objekt som rör sig, till exempel, har kinetisk energi eller rörelsemotstånd. Ett objekt som höjdes högt över marken har gravitationskraftpotential, eftersom tyngdkraften drar på objektet och orsakar att den "vill" falla. Ljus från solen är energi i form av strålning. Molekylerna i din mat har kemisk potentiell energi som du kan extrahera genom digestion, och din kropp har energi i den mest uppenbara formen av all värme.

Energikonvertering

I universum som en hel energi förstörs aldrig - det ändrar bara former. När en sten faller, till exempel, den gravitationspotential som den besitter i kraft av sin höjd omvandlas till kinetisk energi, och när den slår till grund att kinetisk energi blir till värme. Växter tar strålning och omvandlar den energi den innehåller till kemisk potentiell energi som du i sin tur extraherar när du äter din mat. En kraftverk tar kemisk potentiell energi i kol och omvandlar den till elektrisk energi. I alla dessa scenarier är energi bara förändrade former.

Första lagen

Den första lagen om termodynamik är en annan sätt att ange lagen om bevarande av energi. Det står att för varje system är förändringen i sin totala energi lika med den mängd arbete det gör minus den mängd energi som överförs till den som värme. Det här är bara ett annat sätt att förklara samma idé, eftersom systemets energi förblir konstant om den inte tar emot energi i form av antingen arbete eller värme.