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エネルギー保存の法則

エネルギー保存の法則とは、ある種類のエネルギーをまた別のエネルギーに変換した場合でもそのエネルギー総量は変化しないという物理学における基本的な法則の一つ。熱力学第一法則とも呼ばれる。例えば、電気エネルギーを考えた場合、1kWhのエネルギーは860kcalでありこれは変化しない。

つまり、1kWhというエネルギーをどのように上手に利用しても熱源(暖房・給湯)として利用する場合は860kcal以上の熱量を生み出すことができないという法則のこと。
言い換えると、電気ストーブの場合どんなに効率的な暖房システムができたとしても、1kWh(1000W)の消費電力で作ることができる熱量は860kcalを越えることはできない。

ただし、エネルギー保存の法則が成立するのは、外から別のエネルギーが加わらない場合なので、エアコンなどのヒートポンプ技術のように、電気エネルギーを使い外からまた別のエネルギーを集めて熱や冷気に変換する場合は、1kWhの電気消費で860kcal以上の熱量を生み出すこともできる。

エネルギーの形態は実に様々で
・力学的エネルギー(位置エネルギー・運動エネルギー)
・電気エネルギー
・熱エネルギー
・光エネルギー
・化学エネルギー などがある。

ちなみに、例えば光エネルギーを電気エネルギーに変換する場合、100%変換できない場合がある。例えば、太陽光発電システムでは変換効率はおよそ20%程度である。これはエネルギー保存の法則から考えると、残りの80%は光として反射してしまったり、途中でロス(別のエネルギーとして利用された)したり、熱エネルギーなど全く別のエネルギーに変わってしまったりすることにより起こるものである。

エネルギー保存の法則が存在する以上は無から有のエネルギーを作り出すことはできない。しかし、例えば太陽光発電の変換効率発電効率を高めるなどしてより活用することは可能である。

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