Principio di conservazione dell’energia

Principio di conservazione dell’energia Principio fondamentale della fisica, secondo il quale l’energia non può essere creata né distrutta, ma può solo essere trasformata da una all’altra delle diverse forme in cui si presenta. L’energia esiste infatti in molteplici versioni, tra cui quelle di energia meccanica (cinetica e potenziale), di energia termica o calore, di energia chimica, energia nucleare, energia luminosa ed energia acustica.

I dispositivi che convertono l’energia, come i motori, le lampadine e i generatori elettrici, spesso non risultano totalmente efficienti: ciò significa che non riescono a convertire tutta l’energia in entrata nella forma finale richiesta, perché in parte l’energia è dispersa nel processo di trasformazione. Il motore di un’automobile, ad esempio, è progettato per trasformare l’energia chimica prodotta dal processo di combustione della benzina in energia meccanica della vettura: tuttavia, solo il 25% circa dell’energia chimica immagazzinata nel carburante viene effettivamente sfruttato. Il resto dell’energia viene perso per lo scopo a cui sarebbe destinato: ciò non significa che viene distrutto, ma che assume una forma ancora diversa.

Al fisico britannico James P. Joule si deve, nel 1850, la verifica sperimentale del principio di conservazione dell’energia per quanto concerne la trasformazione dell’energia meccanica in energia termica; Joule (a cui è intitolato il joule, l’unità di misura dell’energia) riuscì a definire numericamente la relazione fra energia termica ed energia meccanica, ovvero a definire un “equivalente meccanico del calore”.

Dopo il 1905, anno in cui il fisico tedesco Albert Einstein pubblicò la teoria della relatività speciale, dimostrando l’equivalenza tra massa ed energia, fu necessario includere anche la massa tra le forme di energia contenute nel principio di conservazione; da allora tale principio è detto “principio di conservazione della massa-energia”. La quantità di energia prodotta nella trasformazione della massa in energia è enorme; il processo si realizza nelle reazioni nucleari: per questo motivo l’energia nucleare potrebbe costituire una risorsa energetica inesauribile.