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El Principio de Conservación de la Energía o Ley de conservación de la energía, también conocido como el Primer principio de la termodinámica, establece que la cantidad total de energía en un sistema físico aislado (es decir, sin interacción alguna con otros sistemas) permanecerá siempre igual, excepto cuando se transforme en otros tipos de energía.
Esto se resume en el principio de que la energía en el universo no puede ni crearse ni destruirse, únicamente transformarse en otras formas de energía, como puede ser la energía eléctrica en energía calórica (así operan las resistencias) o en energía lumínica (así operan los bombillos). De allí que, al realizar ciertos trabajos o en presencia de ciertas reacciones químicas, la cantidad de energía inicial y final parecerá haber variado si no se tienen en cuenta sus transformaciones.
De acuerdo al Principio de Conservación de la Energía, al introducir en un sistema una cantidad de calor (Q) determinada, ésta será siempre igual a la diferencia entre el aumento de la cantidad de energía interna (ΔU) más el trabajo (W) efectuado por dicho sistema. De esa manera, tenemos la fórmula: Q = ΔU + W, de donde se desprende que ΔU = Q – W.
Este principio aplica también al campo de la química, pues la energía involucrada en una reacción química tenderá a conservarse siempre, al igual que la masa, excepto en los casos en que esta última se transforme en energía, como lo indica la famosa fórmula de Albert Einstein de E = m.c2, donde E es energía, m es masa y c la velocidad de la luz. Esta ecuación es de suma importancia en las teorías relativistas.
La energía, entonces, no se pierde, como se ha dicho ya, pero sí puede dejar de ser útil para realizar un trabajo, conforme a la Segunda ley de la termodinámica: la entropía (desorden) de un sistema tiende al incremento a medida que transcurre el tiempo, es decir, los sistemas tienden irremediablemente al desorden.
La acción de esta segunda ley en concordancia con la primera es lo que impide que existan sistemas aislados que conserven su energía intacta para siempre (como el movimiento perpetuo, o el contenido caliente de un termo). Que la energía no puede crearse ni destruirse no significa que permanezca inmutable.
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