Energijos tvermės dėsnis

Energijos tvermės ir virsmo dėsnis nusako, kad visas energijos kiekis izoliuotoje fizikinėje sistemoje išlieka pastovus, tačiau energijos formos gali kisti. Plačiau šį dėsnį nusako pirmas termodinamikos dėsnis. Trumpai tariant tai reiškia, kad energija iš niekur neatsiranda ir niekur neišnyksta, o vienos rūšies energija gali virsti arba būti pakeista į kitos rūšies energiją.

Dėsnio atradimas yra priskiriamas J. Majeriui, Dž. Džauliui ir H. Helmholcui.

Pirmasis termodinamikos dėsnis

Termodinaminės sistemos vidinės energijos pokytis, atsiradęs keičiantis sistemos būsenai, lygus išorinių jėgų atliekamo darbo ir sistemai suteikto šilumos kiekio sumai:

$\Delta U=Q+A$

Termodinaminei sistemai perduotas šilumos kiekis naudojamas jos vidinei energijai pakeisti ir sistemos darbui atlikti įveikiant išorines jėgas:

$Q=\Delta U+A'$

Matematinis požiūris

Šiuolaikinėje fizikoje energijos tvermės dėsnis grindžiamas Neter (Noether’s) teorema, kuri teigia, kad visi tvermės dėsniai atitinka tam tikroms simetrijoms fizikinėse teorijose. Energijos tvermės dėsnis šiuo požiūriu susijęs su fizikinių dėsnių simetrija laiko atžvilgiu (t. y. fizikiniai dėsniai nesikeičia bėgant laikui). Dėl to, pavyzdžiui, sistemose, kuriose potencinė energija priklauso nuo laiko, energija nėra tvarus dydis. Tačiau šiuo atveju mes visada galime nagrinėti didesnę fizikinę sistemą, su kuria keičiamasi energija ir tuo būdu sistema vėl tampa invariantiška (simetriška) laiko atžvilgiu.