ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານ

ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານ: ພື້ນຖານໃນຟີຊິກສາດ

Pendahuluan

ກົດເກນການອະນຸລັກພະລັງງານແມ່ນຫຼັກການພື້ນຖານທີ່ເປັນພື້ນຖານຂອງແນວຄວາມຄິດຫຼາຍຢ່າງໃນຟີຊິກສາດ ແລະ ເຄມີສາດ. ກົດເກນນີ້ລະບຸວ່າພະລັງງານບໍ່ສາມາດສ້າງ ຫຼື ທຳລາຍໄດ້, ແຕ່ສາມາດປ່ຽນຮູບແບບໄດ້ເທົ່ານັ້ນ. ຄວາມໝາຍ ແລະ ຜົນສະທ້ອນຂອງກົດເກນນີ້ໄດ້ສ້າງຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຈັກກະວານ ແລະ ໄດ້ກາຍເປັນພື້ນຖານສຳລັບເທັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝຫຼາຍຢ່າງ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບກົດເກນການອະນຸລັກພະລັງງານຢ່າງເລິກເຊິ່ງ, ປະຫວັດຂອງມັນ, ການນຳໃຊ້ມັນໃນຊີວິດປະຈຳວັນ, ແລະ ຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ການພັດທະນາວິທະຍາສາດ ແລະ ເທັກໂນໂລຢີ.

ຕົ້ນກຳເນີດ ແລະ ປະຫວັດສາດ

ແນວຄວາມຄິດກ່ຽວກັບການອະນຸລັກພະລັງງານບໍ່ແມ່ນແນວຄວາມຄິດໃໝ່ ແລະ ມີມາຕັ້ງແຕ່ສະໄໝບູຮານ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແນວຄວາມຄິດຢ່າງເປັນທາງການຂອງມັນໄດ້ພັດທະນາຂຶ້ນຢ່າງແທ້ຈິງໃນສະຕະວັດທີ 19. ໜຶ່ງໃນບຸກຄົນສຳຄັນໃນການພັດທະນາແນວຄວາມຄິດນີ້ແມ່ນ James Prescott Joule, ນັກຟີຊິກສາດຊາວອັງກິດຜູ້ທີ່ໄດ້ດຳເນີນການທົດລອງທີ່ສຳຄັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພະລັງງານກົນຈັກສາມາດປ່ຽນເປັນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃນຂະບວນການທີ່ວັດແທກໄດ້.

ກ່ອນການປະກອບສ່ວນຂອງ Joule, ນັກວິທະຍາສາດຫຼາຍຄົນ, ເຊັ່ນ Mayer ແລະ Helmholtz, ກໍ່ໄດ້ສະເໜີແນວຄວາມຄິດທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. Robert Mayer, ແພດຊາວເຢຍລະມັນ, ແມ່ນໜຶ່ງໃນຜູ້ທຳອິດທີ່ຮັບຮູ້ວ່າຄວາມຮ້ອນ ແລະ ພະລັງງານກົນຈັກມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງກັນ. ຜ່ານການສັງເກດການຂອງຄົນເຈັບຂອງລາວ, Mayer ເຂົ້າໃຈວ່າຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດປ່ຽນພະລັງງານເຄມີຈາກອາຫານໄປເປັນພະລັງງານກົນຈັກ ແລະ ຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການສ້າງແນວຄວາມຄິດຂອງການອະນຸລັກພະລັງງານໃນປີ 1842.

ຕໍ່ມາ, Hermann von Helmholtz, ນັກຟີຊິກສາດເຢຍລະມັນ, ໄດ້ເສີມສ້າງແນວຄວາມຄິດນີ້ດ້ວຍການທົດລອງທີ່ລະອຽດກວ່າ. ຮອດກາງສະຕະວັດທີ 19, ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນບັນດານັກຟີຊິກສາດວ່າເປັນກົດໝາຍພື້ນຖານຂອງຈັກກະວານ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈດ້ານແນວຄິດ

ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານລະບຸວ່າໃນລະບົບປິດ, ພະລັງງານທັງໝົດຍັງຄົງທີ່, ເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານສາມາດປ່ຽນຈາກຮູບແບບໜຶ່ງໄປອີກຮູບແບບໜຶ່ງໄດ້. ພະລັງງານສາມາດເປັນພະລັງງານຈົນ, ພະລັງງານທ່າແຮງ, ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ, ພະລັງງານເຄມີ, ພະລັງງານແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ແລະຮູບແບບອື່ນໆອີກຫຼາກຫຼາຍ.

ຕົວຢ່າງ, ໃນລູກຕຸ້ມທີ່ແກວ່ງໄປມາ, ພະລັງງານສັກກະຍະພາບຢູ່ຈຸດສູງສຸດຈະຖືກປ່ຽນເປັນພະລັງງານຈົນເມື່ອລູກຕຸ້ມເຄື່ອນທີ່ໄປຫາຈຸດຕໍ່າສຸດ. ໃນທຳນອງດຽວກັນ, ເມື່ອແຖບຢາງຖືກປ່ອຍອອກ, ພະລັງງານຍືດหยุ่นຈະຖືກປ່ຽນເປັນພະລັງງານຈົນ. ນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງງ່າຍໆຂອງວິທີການປ່ຽນແປງພະລັງງານໂດຍບໍ່ສູນເສຍພະລັງງານທັງໝົດໃນລະບົບປິດ.

ການນຳໃຊ້ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ

ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານບໍ່ພຽງແຕ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂລກຂອງທິດສະດີວິທະຍາສາດເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຊີວິດປະຈຳວັນ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີອີກດ້ວຍ. ການນຳໃຊ້ກົດໝາຍນີ້ໃນໂລກຕົວຈິງບາງຢ່າງລວມມີ:

1. ໂຮງງານໄຟຟ້າ: ໃນໂຮງງານໄຟຟ້າ, ພະລັງງານເຄມີຂອງເຊື້ອໄຟຟອດຊິວ ຫຼື ພະລັງງານຈົນຂອງນ້ຳທີ່ໄຫຼຈະຖືກປ່ຽນເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າ. ເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານຈະປ່ຽນຮູບແບບ, ແຕ່ປະລິມານພະລັງງານທັງໝົດຍັງຄົງທີ່.

2. ການຂົນສົ່ງ: ພາຫະນະເຊັ່ນ: ລົດໃຫຍ່ ແລະ ເຮືອບິນ ປ່ຽນພະລັງງານເຄມີຂອງເຊື້ອໄຟໄປເປັນພະລັງງານຈົນເພື່ອການເຄື່ອນທີ່. ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຍັງຜະລິດຢູ່ໃນຂະບວນການນີ້, ໂດຍສອດຄ່ອງກັບຫຼັກການອະນຸລັກພະລັງງານ.

3. ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນ: ອຸປະກອນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ເຄື່ອງປັບອາກາດ ຈະຈັດການພະລັງງານຄວາມຮ້ອນເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງການ. ຂະບວນການນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃນລັກສະນະທີ່ສອດຄ່ອງກັບກົດໝາຍວ່າການອະນຸລັກພະລັງງານ.

4. ແບັດເຕີຣີ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານ: ແບັດເຕີຣີເກັບຮັກສາພະລັງງານເຄມີເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນສາມາດປ່ຽນເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າໄດ້. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນອີກຕົວຢ່າງໜຶ່ງຂອງຫຼັກການອະນຸລັກພະລັງງານໃນການປະຕິບັດ.

ຄວາມສຳພັນກັບກົດໝາຍຂອງເທີໂມໄດນາມິກ

ກົດເກນການອະນຸລັກພະລັງງານມັກຖືກຖືວ່າເປັນກົດເກນຂໍ້ທຳອິດຂອງເທີໂມໄດນາມິກ. ກົດເກນຂໍ້ທຳອິດຂອງເທີໂມໄດນາມິກລະບຸວ່າການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານພາຍໃນຂອງລະບົບເທົ່າກັບຜົນລວມຂອງພະລັງງານທີ່ເພີ່ມເຂົ້າໃນລະບົບໃນຮູບແບບຂອງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ວຽກ. ສິ່ງນີ້ເນັ້ນໜັກວ່າພະລັງງານບໍ່ໄດ້ສູນເສຍໄປ, ແຕ່ຖືກໂອນ ຫຼື ປ່ຽນຮູບ.

ເທີໂມໄດນາມິກເອງກໍ່ແມ່ນສາຂາໜຶ່ງຂອງຟີຊິກທີ່ສຶກສາວິທີການຖ່າຍໂອນພະລັງງານພາຍໃນລະບົບທາງກາຍະພາບ ແລະ ວິທີທີ່ພະລັງງານນັ້ນມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງສານ. ກົດເກນທີສອງຂອງເທີໂມໄດນາມິກ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບເອນໂທຣປີ, ແລະ ກົດເກນທີສາມຂອງເທີໂມໄດນາມິກ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບສູນສຳບູນ, ຍັງເສີມຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບວິທີການທີ່ພະລັງງານປະພຶດຕົວໃນສະຖານະການຕ່າງໆ.

ຜົນກະທົບຕໍ່ເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ວິທະຍາສາດ

ຄວາມຮູ້ ແລະ ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານໄດ້ຊຸກຍູ້ໃຫ້ມີນະວັດຕະກໍາຫຼາຍຢ່າງໃນດ້ານເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ສາຂາວິທະຍາສາດຕ່າງໆ. ນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງບາງຢ່າງ:

1. ວິສະວະກຳກົນຈັກ ແລະ ພະລັງງານທົດແທນ: ໃນວິສະວະກຳກົນຈັກ, ການເຂົ້າໃຈວິທີການປ່ຽນແປງພະລັງງານຈາກຮູບແບບໜຶ່ງໄປຫາອີກຮູບແບບໜຶ່ງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດອອກແບບເຄື່ອງຈັກທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນເຊັ່ນ: ກັງຫັນລົມ ແລະ ແຜງພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ເຊິ່ງປ່ຽນພະລັງງານທຳມະຊາດເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າໂດຍບໍ່ຫຼຸດຜ່ອນພະລັງງານທັງໝົດໃນລະບົບ.

2. ການພັດທະນາວັດສະດຸໃໝ່: ການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດວັດສະດຸມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການສຶກສາວ່າພະລັງງານມີປະຕິກິລິຍາກັບວັດສະດຸຕ່າງໆແນວໃດ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃນການພັດທະນາວັດສະດຸໃໝ່ທີ່ມີຄຸນສົມບັດສະເພາະ ແລະ ເປັນທີ່ຕ້ອງການ, ເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງແຮງສູງ ຫຼື ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ.

3. ຟີຊິກດາລາສາດ ແລະ ຈັກກະວານວິທະຍາ: ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານຍັງຖືກນຳໃຊ້ໃນຟີຊິກດາລາສາດ ແລະ ຈັກກະວານວິທະຍາເພື່ອກຳນົດວ່າພະລັງງານມີພຶດຕິກຳແນວໃດໃນຈັກກະວານຂະໜາດໃຫຍ່. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈປະກົດການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ດວງດາວ, ຂຸມດຳ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຈັກກະວານ.

4. ການແພດ ແລະ ຊີວະວິທະຍາໂມເລກຸນ: ໃນຊີວະວິທະຍາໂມເລກຸນ ແລະ ການແພດ, ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກພະລັງງານແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເຂົ້າໃຈຂະບວນການເຜົາຜານອາຫານ ແລະ ປະຕິກິລິຍາເຄມີໃນຮ່າງກາຍ. ຄວາມຮູ້ນີ້ແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການພັດທະນາການປິ່ນປົວ ແລະ ການປິ່ນປົວທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.

ສະຫຼຸບ

ກົດເກນການອະນຸລັກພະລັງງານແມ່ນໜຶ່ງໃນກົດເກນທຳມະຊາດຫຼາຍຢ່າງທີ່ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບໂລກທາງກາຍະພາບທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບຕົວເຮົາ. ຫຼັກການນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຈຸດໃຈກາງຂອງທິດສະດີວິທະຍາສາດເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເປັນພື້ນຖານສຳລັບເຕັກໂນໂລຢີຫຼາຍຢ່າງທີ່ພວກເຮົາໃຊ້ທຸກໆມື້. ໂດຍການເຂົ້າໃຈ ແລະ ນຳໃຊ້ກົດເກນການອະນຸລັກພະລັງງານ, ນັກວິທະຍາສາດ ແລະ ວິສະວະກອນສືບຕໍ່ພັດທະນາວິທີແກ້ໄຂຕໍ່ສິ່ງທ້າທາຍໃໝ່ໆ, ຕັ້ງແຕ່ພະລັງງານທົດແທນຈົນເຖິງວັດສະດຸທີ່ກ້າວໜ້າ, ແລະ ຕັ້ງແຕ່ການປິ່ນປົວທາງການແພດຈົນເຖິງການສຳຫຼວດອະວະກາດ. ຜ່ານການສຳຫຼວດ ແລະ ນະວັດຕະກຳນີ້, ພວກເຮົາສືບຕໍ່ນຳໃຊ້ຫຼັກການການອະນຸລັກພະລັງງານເພື່ອຄວາມກ້າວໜ້າຂອງມະນຸດຊາດ.