O que é a Lei de Conservação – Definição

Leis de Conservação

Na física, uma lei de conservação afirma que uma propriedade mensurável específica de um sistema físico isolado não muda à medida que o sistema evolui com o tempo. Essas propriedades são algumas vezes chamadas de ” constantes do movimento “. Diz-se que essas quantidades são “ conservadas ” e as leis de conservação resultantes podem ser consideradas os princípios mais fundamentais da mecânica. Na mecânica, exemplos de quantidades conservadas são energia, momento e momento angular. As leis de conservação são exatas para um sistema isolado.

A Lei da conservação da massa

A lei de conservação da massa  ou o princípio da conservação da massa afirma que a massa de um objeto ou coleção de objetos nunca muda ao longo do tempo, não importa como as partes constituintes se reorganizem.

A massa não pode ser criada nem destruída.

A lei exige que durante qualquer reação nuclear , decaimento radioativo ou reação química em um sistema isolado, a massa total dos reagentes ou materiais de partida seja igual à massa dos produtos .

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No caso da madeira queimada, o problema era a medição do peso dos gases liberados . As medições do peso dos gases liberados eram complicadas, devido ao efeito de flutuabilidade da atmosfera da Terra no peso dos gases. Uma vez entendida, a conservação da massa era de importância crucial no progresso da alquimia para a moderna ciência natural da química.

Lei de Conservação de Energia

A lei da conservação de energia é uma das leis básicas da física, juntamente com a conservação da massa e a conservação do momento. A lei de conservação de energia afirma que a energia pode mudar de uma forma para outra, mas não pode ser criada ou destruída . Ou a definição geral é:

A energia total de um sistema isolado permanece constante ao longo do tempo.

Energia pode ser definida como a capacidade de trabalhar . Pode existir em uma variedade de formas e pode ser transformado de um tipo de energia para outro de centenas de maneiras.

Por exemplo, queimar gasolina para abastecer carros é um processo de conversão de energia em que confiamos. A energia química da gasolina é convertida em energia térmica , que é convertida em energia mecânica que faz o carro se mover. A energia mecânica foi convertida em energia cinética . Quando usamos os freios para parar um carro, essa energia cinética é convertida por fricção de volta ao calor, ou energia térmica .

Uma conseqüência da lei de conservação de energia é que uma máquina de movimento perpétuo do primeiro tipo, que produz trabalho sem a entrada de energia, não pode existir.

O conceito de conservação de energia é amplamente utilizado em muitos campos. Neste artigo, os seguintes campos são discutidos:

• Conservação de Energia Mecânica
• Conservação de Energia na Mecânica dos Fluidos
• Conservação de Energia em Termodinâmica
• Conservação de Energia em Circuitos Elétricos
• Conservação de Energia em Reações Químicas
• Conservação de Energia na Teoria da Relatividade Especial
• Conservação de Energia em Reações Nucleares

Lei de Conservação de Energia de Massa – Equivalência de Energia de Massa

No início do século XX, a noção de massa passou por uma revisão radical. A massa perdeu seu caráter absoluto . Um dos resultados impressionantes da teoria da relatividade de Einstein é que massa e energia são equivalentes e conversíveis  entre si. A equivalência entre massa e energia é descrita pela famosa fórmula de Einstein E = mc ² . Em palavras, energia é igual a massa multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado. Como a velocidade da luz é um número muito grande, a fórmula implica que qualquer pequena quantidade de matéria contenha uma quantidade muito grande de energia. A massa de um objeto era considerada equivalente à energia, interconversível com energia e aumentando significativamente a velocidades extremamente altas, próximas à da luz. A energia total de um objeto foi entendida como compreendendo sua massa em repouso , bem como seu aumento de massa causado pelo aumento na energia cinética .

Na teoria especial da relatividade, certos tipos de matéria podem ser criados ou destruídos , mas em todos esses processos, a massa e a energia associadas a essa matéria permanecem inalteradas em quantidade . Constatou-se que a massa restante de um núcleo atômico é mensurável menor que a soma das massas restantes de seus prótons, nêutrons e elétrons constituintes . A massa não era mais considerada imutável no sistema fechado. A diferença é uma medida da energia de ligação nuclear que mantém o núcleo unido. De acordo com a relação de Einstein ( E = mc ² ), esta energia de ligação é proporcional a essa diferença de massa e é conhecida como defeito de massa .

Durante a divisão nuclear ou a fusão nuclear , parte da massa do núcleo é convertida em enormes quantidades de energia e, portanto, essa massa é removida da massa total das partículas originais e a massa está ausente no núcleo resultante. As energias de ligação nuclear são enormes, são da ordem de um milhão de vezes maiores que as energias de ligação de elétrons dos átomos.

Geralmente, nas reações químicas e nucleares , ocorre alguma conversão entre massa e energia em repouso, de modo que os produtos geralmente têm massa menor ou maior que os reagentes. Portanto, o novo princípio de conservação é  a conservação de energia em massa .

Vide também: Liberação de energia da fissão