에너지 보존 법칙
Conservation of energy
에너지를 «쓴다» 고 하는데, 쓰고 난 에너지는 정말 없어질까요?
무슨 일이 일어났나
에너지 보존 법칙은 에너지가 새로 생기지도 없어지지도 않는다는 것이고, 에너지는 모습을 바꾸어도 우주 전체의 양은 그대로입니다(EIA).
시뮬레이터에서 1000 W 를 3,600 초 동안 넣으면 들어간 에너지는 3.60 MJ(1 kWh)이고, 쓸모 몫 0.3 이면 1.08 MJ 이 쓸모 있게 쓰이고 2.52 MJ 이 열로 흩어집니다.
효율 끌개를 어디로 옮겨도 두 몫을 더하면 늘 3.60 MJ 이 됩니다 — 에너지가 없어지는 것이 아니라 쓸모 있는 꼴과 쓰기 어려운 열로 나뉠 뿐입니다.
줄의 실험은 에너지가 생기지도 없어지지도 않고 다른 모습으로 바뀔 수 있음을 보였고(Science Museum), 헬름홀츠는 1847 년 베를린 물리학회에서 『힘의 보존에 관하여』를 발표했습니다(TU Wien 기록).
💡 생활 속 예시
- 전기 주전자에 넣은 전기 에너지는 사라지지 않고, 물을 데우는 열과 주전자 몸체 · 공기로 새는 열로 나뉩니다.
- 롤러코스터가 언덕을 내려오며 빨라지는 것은 높이에 담긴 에너지가 움직임의 에너지로 바뀌기 때문이고, 바퀴 마찰로 그 일부가 조금씩 열이 됩니다.
- 휴대폰을 오래 쓰면 따뜻해지는 것은, 배터리의 화학 에너지가 화면 빛 · 소리 · 계산에 쓰이고 결국 열로 바뀌어 나오기 때문입니다.
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누가 왜 찾았나
헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz)는 1847 년 7 월 23 일 베를린 물리학회 모임에서 『힘의 보존에 관하여(Über die Erhaltung der Kraft)』를 발표했고, 이 글은 베를린의 Reimer 에서 펴냈습니다(TU Wien reposiTUm 기록). 비슷한 무렵 줄은 떨어지는 추의 일이 물의 열로 바뀌는 것을 재어, 에너지가 없어지지 않고 다른 모습으로 바뀔 수 있음을 보였습니다(Science Museum).
확인된 값
- 에너지 보존 법칙: 에너지는 생기지도 없어지지도 않는다 (EIA)
- neither created nor destroyed 출처
- 에너지는 모습을 바꾸지만 우주 전체의 양은 그대로다
- total stays the same 출처
- 헬름홀츠 『힘의 보존에 관하여』 — 베를린 물리학회 발표 (1847 년 7 월 23 일)
- 1847 출처
- 헬름홀츠 논문 제목 (Reimer, Berlin)
- Über die Erhaltung der Kraft 출처
- 줄의 실험: 에너지는 없어지지 않고 다른 모습으로 바뀔 수 있다 (Science Museum)
- turned into different forms 출처
- 과학에서 «에너지 보존» 은 에너지를 아낀다는 뜻이 아니다 (EIA)
- not saving energy 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 힘과 에너지 [12물리01-05]
- 한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지
- 잉글랜드 · KS3 Physics: Energy changes and transfers
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Energy
- 호주 v9 · AC9S9U05
출처
이어서 보기
같은 단원 · 에너지 전환
- 개념쓸모 있게 쓰인 몫 (에너지 효율)
- 개념모습을 바꾸는 에너지 (에너지 전환)
- 개념에너지의 단위 (줄 · 칼로리 · 킬로와트시)
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