1.5. Закон сохранения энергии в разных формах
В термодинамике исторически закон сохранения формулируется в виде первого начала термодинамики:
Изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил над системой и количества теплоты, переданного системе, и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход
или альтернативно:
Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил.
В математической формулировке это может быть выражено следующим образом:
,
где
введены обозначения 
—
количество теплоты, полученное
системой, 
—
изменение внутренней энергии системы, 
—
работа, совершённая системой.
Закон сохранения энергии, в частности, утверждает, что не существует вечных двигателей первого рода, то есть невозможны такие процессы, единственным результатом которых было бы производство работы без каких-либо изменений в других телах.
В гидродинамике идеальной жидкости закон сохранения энергии традиционно формулируется в виде уравнения Бернулли: вдоль линий тока остаётся постоянной сумма
Здесь
введены следующие обозначения:
—
скорость потока жидкости, 
— тепловая
функция жидкости, 
— ускорение
свободного падения, z — координата точки
в направлении силы
тяжести.
Если внутренняя энергия жидкости не меняется (жидкость не нагревается и не охлаждается), то уравнение Бернулли может быть переписано в виде
где 
— давление жидкости, 
— плотность жидкости.
Для несжимаемой жидкости плотность является постоянной величиной, поэтому в последнем уравнении может быть выполнено интегрирование:
В электродинамике закон сохранения энергии исторически формулируется в виде теоремы Пойнтинга (иногда также называемой теоремой Умова—Пойнтинга), связывающей плотность потока электромагнитной энергии с плотностью электромагнитной энергии и плотностью джоулевых потерь. В словесной форме теорема может быть сформулирована следующим образом:
Изменение электромагнитной энергии, заключённой в неком объёме, за некий интервал времени равно потоку электромагнитной энергии через поверхность, ограничивающую данный объём, и количеству тепловой энергии, выделившейся в данном объёме, взятой с обратным знаком.
Раздел 2. Практическая часть
2.1. Устройство и изготовление установки
На устойчивой подставке укреплена вертикальная трубка с планкой, на которой закреплены шары на нитях длиной. Удар шаров должен быть центральным и движение шаров должно происходить в одной плоскости. Чтобы выполнить это условие, необходимо изготовить для шаров бифилярные подвесы равной длины. Бифилярный подвес - устройство, состоящее из двух нитей одинаковой длины, на которых подвешено тело (рис. 2.1.1.).
Рис. 2.1.1.
Бифилярный подвес
При сборке экспериментальной установки нити нужно расположить на таком расстоянии друг от друга, чтобы шарики соприкасались.
Один
из шаров (с массой
)
покоится (
=
0), а другой (с массой
)
- отклоняется на некоторый угол. Также
на трубке закреплена шкала, по которой
отсчитываются углы отклонения шаров в
градусах.
2.2. Проведение эксперимента
2.3. Обработка полученных результатов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика. — М., 1986. — С. 24—25. — («Теоретическая физика», том VI).
Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики, —М., 1958. —Т. I.
Пёрышкин А. В. Физика. 8 класс. — Дрофа, 2005. — 191 с. — 50 000 экз.
Савельев И. В. Глава 3. Работа и энергия // Курс общей физики. Механика. — 4-е изд. — М.: Наука, 1970. — С. 89—99.
Савельев И. В. Глава 9. Колебательное движение // Курс общей физики. Механика. — 4-е изд. — М.: Наука, 1970. — С. 228—235.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М., 2002-2003. — Т. I. Механика.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — С. 37—41.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 364. — 688 с.
Ширкевич М. Г. Справочник по элементарной физике. — М.,1975