Diferencia entre revisiones de «Conservación de la energía»
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[[Archivo:Newtons cradle animation book.gif|thumb|right|350px|Sistema mecánico en el cual se conserva la energía, para [[choque perfectamente elástico]] y ausencia de [[rozamiento]].]]
La [[ley científica|ley]] de la '''conservación de la energía''' constituye el [[primera ley de la termodinámica|primer principio de la termodinámica]] y afirma que la cantidad total de [[energía (física)|energía]] en cualquier [[sistema físico|sistema]] aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un [[calefactor]].
== Conservación de la energía y termodinámica ==
Dentro de los [[sistema termodinámico|sistemas termodinámicos]], una consecuencia de la [[ley de conservación]] de la energía es la llamada '''[[primera ley de la termodinámica]]''', la cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de [[energía térmica]] (''Q'') a un [[sistema]], esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la [[energía interna]] del sistema (''ΔU'') menos el [[trabajo (física)|trabajo]] (''W'') efectuado por el sistema sobre sus alrededores:
:<math> \Delta U = \ Q - \ W </math>
''(ver [[Criterio de signos termodinámico]])''
Aunque la energía no se pierde, se degrada de acuerdo con la [[segunda ley de la termodinámica]]. En un [[proceso termodinámico|proceso]] [[irreversibilidad|irreversible]], la [[entropía (termodinámica)|entropía]] de un sistema aislado aumenta y no es posible devolverlo al [[estado de equilibrio termodinámico|estado termodinámico]] físico anterior. Así un sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía pero con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento con [[fricción]] es un proceso irreversible por el cual se convierte [[energía mecánica]] en [[energía térmica]]. Esa energía térmica no puede convertirse en su totalidad en energía mecánica de nuevo ya que, como el proceso opuesto no es espontáneo, es necesario aportar energía extra para que se produzca en el sentido contrario.
Desde un punto de vista cotidiano, las [[máquina]]s y los procesos desarrollados por el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce en pérdidas de energía y por lo tanto también de recursos económicos o materiales. Como se decía anteriormente, esto no debe interpretarse como un incumplimiento del principio enunciado sino como una transformación "irremediable" de la energía.
== El principio en mecánica clásica ==
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Para comprobar esa última afirmación necesitamos una propiedad del espacio-tiempo de Minkowski, y es que él siempre puede encontrarse en cualquier sistema de coordenadas admisibles un [[vector de Killing|cuadrivector de Killing]] temporal <math>\eta_\alpha\;</math>-->
En presencia de campos electromagnéticos la energía cinética total de las partículas cargadas no se conserva. Por otro lado a los campos eléctrico y magnético, por el hecho de ser entidades físicas que evolucionan en el tiempo según la dinámica propia de un lagrangiano, puede asignárseles una magnitud llamada [[Energía electromagnética#Conservación|energía electromagnética]] dada por una suma de cuadrados del módulo de ambos campos que satisface:
{{Ecuación|<math> \frac{\partial}{\partial t} \left(\varepsilon_0\mathbf{E}^2+
\frac{\mathbf{B}^2}{\mu_0}\right)+ \frac{\partial E_{cin}}{\partial t} = 0</math>|4|left}}
El término encerrado en el primer paréntesis es precisamente la integral extendida a todo el espacio de la componente <math>T^{00}</math>, que de acuerdo con la sección precedente debe ser una magnitud conservada para un campo electromagnético adecuadamente confinado.
=== Conservación en presencia de campo gravitatorio ===
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