LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA
ANTECEDENTES •
De 1650 a 1790 lo que dominó la química fue el Flogisto, teoría postulada por George Ernest Stahl. Éste postulado decía que todo material combustible estaba compuesto de flogisto, el cual se perdía al realizar la combustión, donde la única función del aire era eliminar el flogisto que quedaba en libertad.
Cuando se quema la madera se pierde flogisto, entonces la ceniza pesa menos que la madera original
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De acuerdo con la teoría del flogisto, se supone que un metal es un compuesto integrado de un cal y un flogisto. La calcinación por consiguiente se creyó que era la perdida del flogisto por un metal.
En la calcinación la perdida del flogisto esta acompañada de una guanacia de peso en relación al metal.
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La teoría flogística jamás logró explicar porque en la calcinación ganaba peso. En 1790, Antoine Lavoisier mediante experimentos sobre combustión demostró el equivoco de la teoría del flogisto basándose en medidas cuantitativas exactas, introduciendo con esto la balanza en la química. Descubrió que cuando la materia se quema aumenta su masa, esto debido a que durante la combustión los materiales se combinan con el oxigeno y el aire, desechando por completo la anterior teoría.
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Tras sus múltiples experimentos, Lavoisier llego a la conclusión de que en una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
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Hacia principios del siglo XIX, los científicos ya se habían dado cuenta que la energía aparece bajo distintas formas, como energía cinética, energía potencial o energía térmica, y sabían que puede convertirse de una forma a otra. Como consecuencia de estas observaciones, los científicos alemanes Hermann von Helmholtz , Julius Robert von Mayer y el físico británico James Prescott Joule formularon la ley de conservación de la energía.
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Este enunciado se utiliza en las diferentes ramas de la física, adquiriendo diversos contextos pero siempre un mismo significado, Al igual que la materia “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”
EN TERMODINÁMICA… •
Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de conservación de la energía es la llamada primera ley de la termodinámica, la cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de energía térmica (Q) a un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos el trabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus alrededores
EN MECANICA… •
En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.
La ley de conservación de la energía afirma que: •
1. No existe ni puede existir nada capaz de generar energía .
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2. No existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía.
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3. Si se observa que la cantidad de energía varía siempre será posible atribuir dicha variación a un intercambio de energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante.
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Un automóvil frena, la energía cinética que tenía el coche se convierte fundamentalmente en calor y aumenta la temperatura del sistema de frenado, de los neumáticos y del asfalto; también, con el rozamiento con el aire se genera calor.
CONSERVACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA
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E=MC2 representa la relación cuantitativa entre masa y energía en cualquier proceso en que una se transforma en la otra, como en una explosión nuclear. Entonces, E puede tomarse como la energía liberada cuando una cierta cantidad de masa m es desintegrada, o como la energía absorbida para crear esa misma cantidad de masa. En ambos casos, la energía (liberada o absorbida) es igual a la masa (destruida o creada) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz.
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Einstein demostró la que probablemente es la consecuencia más importante de su teoría: existen procesos naturales en los que una porción de la masa inicial se convierte en una cantidad de energía . Y viceversa. No sólo es posible convertir parte de la masa en energía. Existen procesos en los que toda la masa se convierte en energía, como cuando una partícula se aniquila con su antipartícula
