Θεωρίες φυσικής

Γιατί συμβολίζουμε την δυναμική ενέργεια με U;

Η έννοια της δυναμικής ενέργειας ή του ενεργειακού δυναμικού σχετίζεται με την έννοια της διατήρησης της ενέργειας, η οποία περιέργως δεν συναντούσε ευρεία αποδοχή ακόμα και 150 χρόνια μετά τη δημοσίευση της “Principia Mathematica” του Νεύτωνα.

Print Friendly, PDF & Email
Share

Η έννοια της δυναμικής ενέργειας ή του ενεργειακού δυναμικού σχετίζεται με την έννοια της διατήρησης της ενέργειας, η οποία περιέργως δεν συναντούσε ευρεία αποδοχή ακόμα και 150 χρόνια μετά τη δημοσίευση της "Principia Mathematica” του  Νεύτωνα.

Στις αρχές της δεκαετίας του 1800 η θερμοδυναμική άρχισε να θεωρεί τη θερμότητα ως μια μορφή ενέργειας. Επίσης, ότι όλα τα σώματα περιέχουν μια συγκεκριμένη ποσότητα “εσωτερικής θερμότητας” (η σημερινή εσωτερική ενέργεια U), αλλά και ότι η αλλαγή της εσωτερικής θερμότητας ήταν ίση με το άθροισμα της θερμότητας ΔQ και του έργου ΔW, δηλαδή ∆Q + ∆W.

Τότε για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε το σύμβολο V, οπότε η προηγούμενη εξίσωση έγινε  ΔV = ∆Q + ΔW, διότι, προφανώς, αυτό το άθροισμα που έμοιαζε με το έργο W, ήταν κάτι σαν “δυναμικό έργο”. Συγχρόνως, την εποχή εκείνη οι φυσικοί χρησιμοποιούσαν σύμβολα από το κεφαλαίο γράμμα P έως το κεφάλαιο γράμμα W για τις συνήθεις θερμοδυναμικές ποσότητες. Αργότερα, επειδή το V ήταν να χρησιμοποιηθεί αλλού (σαν το σύμβολο του δυναμικού) αλλά και για να τερματιστεί η σύγχυση, χρησιμοποιήθηκε το σύμβολο U. Οπότε η προηγούμενη σχέση έγινε ΔU = ∆Q + ΔW.

Μετά τη δημιουργία του 1ου νόμου της θερμοδυναμικής, το σύμβολο U και η έννοια του ενεργειακού δυναμικού (η σημερινή δυναμική ενέργεια), καθώς και ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας χρησιμοποιήθηκαν και στην κλασική μηχανική.

Ας σημειωθεί πως σήμερα, όταν διδάσκεται η φυσική, οι μαθητές μαθαίνουν ταυτόχρονα για την ορμή και την ενέργεια. Δυστυχώς, όλοι μας πιστεύουμε ότι ο Νεύτωνας εφηύρε και τα δύο μεγέθη, ή τουλάχιστον ότι τα δύο μεγέθη χρησιμοποιήθηκαν ταυτόχρονα. Είναι λανθασμένη αντίληψη ότι οι φυσικοί του 18ου αιώνα πίστευαν τόσο στην διατήρηση της ορμής όσο και στην διατήρησης της ενέργειας. Η ιστορική πραγματικότητα είναι αρκετά διαφορετική. Η έννοια της ενέργειας και της διατήρησης της πήρε δεσπόζουσα θέση στην φυσική μόνο κατά τον 19ο αιώνα.

Print Friendly, PDF & Email

About the author

physics4u

Leave a Comment

Share