词解|能量守恒

作者&投稿:丑花 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换。这就是人们对能量的总结,称为能量守恒定律。它是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独立发现的。其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹是主要贡献者。是自然科学中最基本的定律之一,它科学地阐明了运动不灭的观点。

定义

在物理学中,能量守恒定律表明,给定参考框架中的孤立系统的总能量保持不变 - 随着时间的推移,它被认为是保守的。能量既不能创造也不能毁灭;而是从一种形式转变为另一种形式。例如,化学能可以在炸药棒的爆炸中转化为动能。在技术术语中,能量守恒可以被Noether定理严格证明是连续时间平移对称的直接后果。

能量守恒定律的结果是,第一类永久运动机器不能存在。也就是说,没有外部能源供应的系统可以为其周围环境提供无限量的能量。对于没有时间平移对称性的运动方程,可能无法定义能量守恒。实例包括广义相对论中的弯曲空间或凝聚态物理学中的时间晶体。[1][2][3][4]

表达形式

保守力学系统

在只有保守力做功的情况下,系统能量表现为机械能,(动能和势能)能量守恒具体表达为机械能守恒定律。

热力学系统

能量表达为内能,热量和功,能量守恒的表达形式是热力学第一定律(热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变)。表达式为Q=U+W.

相对论力学

在相对论里,质量和能量可以相互转变。计及质量改变带来能量变化,能量守恒定律依然成立。历史上也称这种情况下的能量守恒定律为质能守恒定律。

流体力学

在流体力学中有一种边界层表面效应,又称"伯努利效应“。是指流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小,反之压力会增加,伯努利效应是流体力学中的能量守恒定律。伯努利因发现这一现象并成功解释它而创立的流体力学。[5]

电磁学

根据楞次定律,感应电流所产生的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化,这种阻碍的结果就使得电磁感应的过程中将其他形式的能量转化为电能,感应电流形成回路,再将电能转化为其他形式的能量。 也就是说,楞次定律所揭示的感应电流与原磁场的关系本质仍然是能量转化的关系,即能量守恒定律。

前沿拓展

关于能量守恒定律的最新研究,目前有研究者认为,能量守恒定律需要条件限制,它并不是在任何情况任何时空都是普适的,认为时间平移不变性是能量守恒的条件。还有研究者通过分析能量守恒定律,认为各种形式能量的转换遵循等量转换原则是能量守恒定律成立的基本条件,指出了长期以来物理学界一直把∑ E=常量等同于能量守恒是对能量守恒定律认识不足.换位思考能量守恒定律对坐标变换的要求,得出能量守恒定律对坐标变换的要求。关于人们对于能量守恒定律的认识和研究还需要更进一步的深入。

意义

能量守恒是符合时间平移对称性的,这也就是说能量守恒定律的适用是不受时间限制的,举个例子比如说切割磁感线的闭合线圈在动能损失时增加了其内能,这是符合能量守恒定律的,而这个过程即使推后几天也是成立的。

它可表述为:在孤立系统中,能量从一种形式转换成另一种形式,从一个物体传递到另一个物体,在转换和传递的过程中,各种形式、各个物体的能量的总和保持不变。整个自然界也可看成一个孤立系统,而表述为自然界中能量可不断转换和传递,但总量保持不变。

我对能量守恒定律的怀疑?
答:2、再比如你的例子:电灯将电能转化为光能和热能——光能被多次反射吸收也会变成热能。一度电用完,如果不考虑非理想情况——应该会测得房间内的温度会上升一点。但是呢,房间的温度不能自发的下降一点让你重新得到电能。--- 所以说,能量是守恒的。但是“可用的”能量是有限的,所以人类才会面临能源问...

有关能量守恒,物理爱好者进!!!
答:如果有摩擦的实际过程又是怎么样呢?你的实验很显然不可能完全没有摩擦。很容易想象,由于两个球往复振动,所以,动能不断的转化为摩擦热。知道完全转化完毕。所以,你的两个球的动能在你的实验里转化为了摩擦热,一部分给了球,一部分给了“表盘”。但是动量守恒定率还是满足的。

能量物理学名词
答:能量物理学中,"能量"这一概念源自T.杨1801年在伦敦国王学院的演讲,他提出用能量一词来表示质量和速度平方的乘积,以体现与物体做功的关联。尽管最初并未被广泛接受,能量守恒定律的确认让其重要性得以显现。能量被定义为物质运动的量化转换,是所有运动形式的通用尺度,无论是宏观物体的动能,分子的热能...

###有关能量守恒,物理爱好者进!!!
答:第一种情况不符合动量守恒,而符合角动量守恒.第二种情况是因为受到重力作用,才不沿原路前进,如果在无重力情况下,还是沿原路前进的

高一物理 能量守恒
答:CD 这个题用v-t图像来解释,先看图,两次阻力相同,子弹加速度f/m,木块加速度f/M,第一次木块初速度为0,第二次不为0,两次穿过的过程中,子弹的位移减木块的位移都是L,在图像中是梯形面积(大减小),因此第二次穿过用的时间长,这样可以判断AB错误,D正确,摩擦产生的热量与相对位移有关,就...

人类的灵魂也是一种能量,那么根据能量守恒定律,确实有机会可以回到地球...
答:首先,问题已经对人类灵魂是能量,下了定义……那么暂且先假设灵魂是能量。如果人的灵魂的确是能量,并且遵守能量守恒定律的话,问题的最后依然不成立。原因如下:能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不...

...什么样的机用什么样的词。别人用的是能量守恒。 我的能量是永恒的...
答:百度百科 追寻守恒量—能量04:27 能量、动能、势能 机械能守恒定律(1) 高中物理.03:05 高中物理题解:能量的品质02:51 【薛饿】把10斤猪肉无限切下去会发生什么?05:21 能量 物理学名词 本词条是多义词,共7个义项 能量(energy)简称“能”,质量的时空分布可能变化程度的度量,用来表征物理系统...

永动机的解释永动机的解释是什么
答:永动机的词语解释是:永动机yǒngdòngjī。(1)按照能量守恒定律,根本不可能有的机器,这种机器可以连续无限期地作功而不从外部能源吸取能量。永动机的词语解释是:永动机yǒngdòngjī。(1)按照能量守恒定律,根本不可能有的机器,这种机器可以连续无限期地作功而不从外部能源吸取能量。注音是:ㄩㄥˇㄉ...

热力学的意思热力学的意思是什么
答:热力学的词语解释是:从能量守恒和转化观点来研究物质热现象的物理学分支学科。它的全部理论建筑在由实验事实总结出来的四条热力学定律基础上。只研究热现象的宏观理论,不涉及热现象的微观本质。热力学的词语解释是:从能量守恒和转化观点来研究物质热现象的物理学分支学科。它的全部理论建筑在由实验事实...

核反应的能量守恒为什么是E前+△E=E末?
答:核反应的能量守恒为什么是E前+△E=E末? 10  我来答 3个回答 #热议# 公司那些设施可以提高员工幸福感?校373 2016-04-04 · 超过17用户采纳过TA的回答 知道答主 回答量:37 采纳率:0% 帮助的人:13.6万 我也去答题访问个人页 关注 展开全部 E前为反应前能量,△E为反应时增加(或减少)的...