Energian säilymislaki

Newtonin kehto havainnollistaa energian säilymistä.

Energiaperiaate on läheistä sukua energian säilymisen laille (josta käytetään myös nimeä energian häviämättömyyden laki), joka on yksi fysiikan yleisistä säilymislaeista. Molemmat ovat fysiikan perustotuuksia. Energiaperiaate kuuluu:

Suljetun systeemin alkuenergian ja loppuenergian erotus on systeemin tekemä työ.

Energiaperiaatteen tärkein sovellusalue on suljettu systeemi. Suljetussa systeemissä aineen määrä on vakio, mutta energia pääsee liikkumaan systeemiin ja systeemistä pois. Esimerkiksi maapallo on riittävällä tarkkuudella suljettu systeemi. Kun systeemin sisäenergian määrä jollakin ajanhetkellä tiedetään, voidaan sen siihen nähden tapahtuneen muutoksen perusteella määrittää systeemiin tehty työ (systeemin tekemä työ, jos muutos on negatiivinen). Energiaperiaatetta voidaan näin soveltaa lukuisiin tilanteisiin.

Energian säilymisen laki puolestaan muotoillaan yleensä:

Eristetyssä systeemissä energian määrä on vakio, se on sama kaikkina ajanhetkinä. Energiaa ei voi syntyä eikä kadota.

Termodynamiikassa energian säilymislaki tunnetaan ensimmäisenä peruslakina eli ensimmäisenä pääsääntönä.

Eristetyllä systeemillä tarkoitetaan jonkinlaista tilaa, mistä energia ei pääse karkaamaan tai sinne ei pääse ulkopuolista energiaa. Energiaperiaatteen seurauksena maailmankaikkeudessa, jota voidaan pitää eristettynä systeeminä, on alusta asti ollut yhtä paljon energiaa. Koska entropia aina kasvaa, kun energia muuntuu muodosta toiseen, tulee kaikki energia jonain päivänä olemaan tasaisesti jakautunut koko maailmankaikkeuteen.

Katso myös

• Aineen häviämättömyyden laki
• Termodynamiikka (energiaperiaatetta on käsitelty laajasti termodynamiikan kannalta)
• Entropia
• Energia
• Sisäenergia