Primeira lei da termodinâmica

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A Primeira Lei da Termodinâmica diz que a energia total do universo é constante. Ou, dito de outra forma, a energia não pode ser criada nem destruída, mas pode mudar de forma. O princípio estende-se a massa, como relatado pela famosa equação de Einstein E=mc^2. [1]

Conservação de Energia

A primeira lei da termodinâmica também é conhecida como a lei da conservação de energia. Quando a quantidade de algo, como a energia, não muda ela se conserva. Uma equação de equilíbrio de energia é usada para mostrar que a energia está localizada dentro de um sistema.

U=Q-W

U = energia interna no sistema, Q = calor no sistema, W = trabalho feito pelo sistema

Perspectivas da primeira Lei da Termodinâmica

Ciência da criação

Sob uma perspectiva criacionista isto faz sentido uma vez que a Bíblia diz que Deus completou a sua criação em seis dias e, portanto, só muda, nada de novo é criado. No entanto, é um problema a partir de uma perspectiva evolutiva, uma vez que necessita que a existência de energia tenha vindo à existência de forma natural, o que é tão igualmente improvável quanto Deus tê-la criado.

Ciência da evolução

A solução evolucionista é invocar uma energia negativa com a idéia de que elas somam zero de energia. Alguns afirmam que essa energia negativa está na energia potencial gravitacional, mas este conceito é seriamente defeituoso.

Fórmula matemática do Trabalho, mudança na energia

Matematicamente a energia é:

\Delta E=W= \vec F \bullet \vec d =Fd\sin \theta

Onde,

\Delta E= Mudança na Energia

\vec F= Vetor força

\vec d= Vetor distância sobre o qual a força atua

\theta= Ângulo entre vetores F e d

Se a força for negativa, então a massa é empurrada em uma direção negativa.

W = (-F)(-d) = Fd

O resultado é que o trabalho é ainda positivo. Para o trabalho ser negativo a força teria de empurrar a massa na direção oposta a partir da qual ela é aplicada.

W = F(-d)

A força da gravidade é negativa como um vetor, uma vez que está sempre puxando a massa para baixo. Assim, a fórmula para a força da gravidade pode melhor ser escrita como:

\vec F_{12} = -G \frac{M_1m_2}{|\vec r_{12}|^2}\hat{r}_{12}

F = força gravitacional.

M1 = massa 1.

m2 = massa 2.

r = distância entre o centro de cada massa.

G = a constante gravitacional.

A energia potencial (P) de um campo gravitacional é obtida por integração da força da gravidade ao longo da distância desde ∞ até ro.

ro = raio do corpo gravitando.

∞ = infinito.

Tal que: Gravityeq.png

Uma vez que G, m1, m2 e ro são todos positivos, P é também positivo. Uma vez que P = energia potencial, a energia potencial de um campo gravitacional é positiva e não negativa. Isto falsifica a idéia de que a energia potencial gravitacional é a energia negativa. Trabalho é feito sobre os efeitos da energia negativa, mostrando que ele iria produzir alguns efeitos que não foram observados na gravidade.

O último prego no caixão da noção de que a quantidade total de energia do universo é zero é que a energia negativa, teoricamente, deve ser seguida por uma quantidade maior de energia positiva para que a energia positiva possa ser sempre maior do que a energia negativa. Como resultado, a energia total do universo deve ser > 0.

Referências relacionadas

Ver também