Verschil tussen wet van behoud van materie en energie

Belangrijkste verschil - Wet van behoud van materie versus energie
 

Wet van behoud van materie en wet van behoud van energie zijn twee wetten in de chemie die worden gebruikt om de eigenschappen van geïsoleerde, gesloten thermodynamische systemen te verklaren. Deze wetten stellen dat materie of energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar kan worden geconverteerd naar andere vormen of herschikt. Het belangrijkste verschil tussen de wet van behoud van materie en energie is dat de wet van behoud van materie toestaat de totale massa binnen een gesloten systeem dat niet toestaat dat materie of energie ontsnapt, moet een constante zijn terwijl de wet van behoud van energie toestaat energie kan niet worden gemaakt of vernietigd, maar kan van de ene vorm naar de andere worden gewijzigd.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is de wet van het behoud van de materie
3. Wat is de wet van behoud van energie
4. Relatie tussen wet van behoud van materie en energie
5. Vergelijking zij aan zij - Wet van behoud van materie versus energie in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is de wet van het behoud van de materie?

De wet van behoud van materie is een principe dat beschrijft dat de totale massa binnen een gesloten systeem, die niet toestaat dat materie of energie ontsnapt, een constante zou moeten zijn. Vandaar dat de hoeveelheid massa binnen dat systeem behouden blijft. Een systeem dat niet toelaat dat energie of materie door de grens gaat, staat bekend als een thermodynamisch geïsoleerd systeem.

Figuur 1: Een vergelijking tussen geïsoleerde, gesloten en open thermodynamische systemen

Deze wet geeft ook aan dat massa niet kan worden gecreëerd of vernietigd, het kan alleen worden herschikt of veranderd van de ene vorm naar de andere. Deze herschikkingen of veranderingen vinden plaats via chemische reacties. Daarom is de totale massa van reactanten gelijk aan de totale massa van producten in een chemische reactie die plaatsvindt in een gesloten thermodynamisch systeem. De chemische reacties vinden plaats in dit gesloten systeem,

1. Kernreacties
2. Radioactief verval
3. Andere chemische reacties

Wat is de wet van behoud van energie?

De wet van behoud van energie is een fysieke wet die stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar kan worden veranderd van de ene vorm naar de andere. Met andere woorden, deze wet geeft aan dat de totale energie binnen een gesloten, geïsoleerd systeem constant blijft. Vandaar dat de energie binnen een systeem wordt bewaard.

Figuur 2: Zonlicht kan worden omgezet in verschillende energievormen, maar kan niet worden vernietigd

De potentiële energie van het systeem kan bijvoorbeeld worden omgezet in kinetische energie, maar kan niet worden vernietigd. Dit concept kan worden gegeven in de eerste wet van de thermodynamica voor een gesloten thermodynamisch systeem. Het kan worden gegeven zoals hieronder.

δQ = dU + δW

Waar δQ de hoeveelheid energie is die aan het systeem wordt toegevoegd, is δW het verloren werk van het systeem door thermodynamisch werk dat door het systeem wordt uitgevoerd en dU is de verandering in interne energie van het systeem. Dit verklaart dat energie wordt omgezet in verschillende vormen, maar niet wordt gemaakt of vernietigd.

Wat is de relatie tussen wet van behoud van materie en energie?

Men neemt aan dat massa kan worden omgezet in energie en omgekeerd. Dit is de feitelijke manier waarop massale energieconservering plaatsvindt. Dit werd voor het eerst voorgesteld door Henri Poincaré en Albert Einstein, als een concept dat bekend staat als "speciale relativiteitstheorie". De relatie tussen de massa en energie kan worden gegeven zoals hieronder:

E = mc²

Waar E de energie is, is m de massa en c is de snelheid van het licht. In de klassieke mechanica worden de twee wetten echter als afzonderlijke wetten beschouwd.

Wat is het verschil tussen wet van behoud van materie en energie?

Wet van behoud van materie versus energie
Wet van behoud van materie is een principe dat beschrijft dat de totale massa een constante zou moeten zijn binnen een gesloten systeem dat materie of energie niet laat ontsnappen.	De wet van behoud van energie is een fysieke wet die stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar kan worden veranderd van de ene vorm naar de andere.
Gesprek
De totale massa in een geïsoleerd, gesloten thermodynamisch systeem is behouden.	De totale energie in een geïsoleerd, gesloten thermodynamisch systeem is behouden.

Samenvatting - Wet van behoud van materie versus energie

Wet van behoud van materie en energie worden beschouwd als twee afzonderlijke wetten in de klassieke mechanica. Maar later werd ontdekt dat er een sterke relatie is tussen de twee wetten. Wet van behoud van materie stelt dat de totale massa een constante zou moeten zijn binnen een gesloten systeem dat materie of energie niet toestaat te ontsnappen terwijl de wet van behoud van energie stelt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, maar kan worden veranderd vanuit één vorm naar de andere. Dit is het belangrijkste verschil tussen wet van behoud van materie en energie.

Referentie:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Wet van behoud van energiedefinitie." ThoughtCo, 13 november 2017, Beschikbaar Hier.
2. "Wet van behoud van materie - behoud van massa." Kernenergie, Beschikbaar Hier.
3. "Behoud van de massa." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 februari 2018, Beschikbaar Hier.

Afbeelding met dank aan:

1. "Diagramsystemen" door Alkh.Alwa - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Hernieuwbare energie op het net"Door Kenueone (CC0) via Commons Wikimedia