能量守恒定律(Lawofconservationofenergy)是自然界普遍的基本定律之一。一般表述為:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體,而能量的總量保持不變。也可以表述為:一個(gè)系統(tǒng)的總能量的改變只能即是傳進(jìn)或者傳出該系統(tǒng)的能量的多少??偰芰繛橄到y(tǒng)的機(jī)械能、內(nèi)能(熱能)及除機(jī)械能和內(nèi)能以外的任何形式能量的總和。假如一個(gè)系統(tǒng)處于孤立環(huán)境,即不可能有能量或質(zhì)量傳進(jìn)或傳出系統(tǒng)。對(duì)于此情形,能量守恒定律表述為:“孤立系統(tǒng)的總能量保持不變?!?/p>
能量守恒定律發(fā)現(xiàn)于19世紀(jì)40年代,它是在5個(gè)國家、由各種不同職業(yè)的10余位科學(xué)家從不同側(cè)面各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻(xiàn)者。是自然科學(xué)中最基本的定律之一,它科學(xué)地闡明了運(yùn)動(dòng)不滅的觀點(diǎn)。
能量守恒定律是自然界中一個(gè)基本的定律,也稱為能量守恒原理。
其表述為:在任何系統(tǒng)內(nèi),能量的總量都是不變的,也就是說,能量既不能被創(chuàng)造,也不能被毀滅,只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式。
這個(gè)定律適用于所有的物理過程,包括機(jī)械、電磁、化學(xué)和核反應(yīng)等。因此,能量守恒定律是現(xiàn)代科學(xué)的基石之一,并在很多領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著重要作用。
能量守恒定律是自然界的基本規(guī)律之一,是說自然界中能量可以相互轉(zhuǎn)化,從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,但總得能量不會(huì)發(fā)生變化,不會(huì)增加也不會(huì)減少。
能量守恒:在孤立系統(tǒng)中,能量從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式,從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)換和傳遞的過程中,各種形式、各個(gè)物體的能量的總和保持不變。
整個(gè)自然界也可看成一個(gè)孤立系統(tǒng),而表述為自然界中能量可不中斷轉(zhuǎn)換和傳遞,但總量保持不變。轉(zhuǎn)化定律:在孤立的系統(tǒng)中,能量的轉(zhuǎn)化和傳遞過程中,能量的數(shù)目不變。
這個(gè)定律也可以表述為:在孤立系統(tǒng)中,國際物流,無論發(fā)生何種轉(zhuǎn)換或變化,能量的數(shù)目保持恒定。
能量守恒定律是一種物理定律,它指出在任何物理過程中,總能量保持不變??偰芰渴侵杆赡芰康膬蓚€(gè)形式(動(dòng)能和勢(shì)能)組成,這些形式在物理過程中相互轉(zhuǎn)化。
例如,穿過一定間隔的物體會(huì)消耗動(dòng)能,但它的勢(shì)能會(huì)增加,海運(yùn)報(bào)價(jià) 國際快遞,因此,總能量不會(huì)改變。能量守恒定律對(duì)于理解物理過程至關(guān)重要,它表明任何能量系統(tǒng)中的能量都是完全可以被轉(zhuǎn)換的。
能量守恒定律即熱力學(xué)第一定律,是指在一個(gè)封閉(孤立)系統(tǒng)的總能量保持不變。其中總能量一般說來已不再只是動(dòng)能與勢(shì)能之和,而是靜止能量(固有能量)、動(dòng)能、勢(shì)能三者的總量。
能量守恒定律可以表述為:一個(gè)系統(tǒng)的總能量的改變只能即是傳進(jìn)或者傳出該系統(tǒng)的能量的多少??偰芰繛橄到y(tǒng)的機(jī)械能、熱能及除熱能以外的任何內(nèi)能形式的總和。
核心知識(shí)
規(guī)則1:能量守恒定律的建立
自然界中的各種現(xiàn)象都不是孤立的。而是互相有聯(lián)系的??茖W(xué)家們經(jīng)過長(zhǎng)期探索,發(fā)現(xiàn)用能量的概念可以從某個(gè)角度反映這種聯(lián)系,并在19世紀(jì)確立了自然界的最普遍的定律之一——能量守恒定律
能量轉(zhuǎn)化是非常普遍的,各種形式的能量都可以在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。大量的事實(shí)告訴我們,任何一種形式的能量在轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的過程中,消耗多少某種形式的能量,就得到多少其他形式的能量,能量的總量是保持不變的。
規(guī)則2:能量守恒定律
能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
規(guī)則3:能量守恒定律的重要意義
能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學(xué)到地質(zhì)、生物,大到宇宙天體。小到原子核內(nèi)部,只要有能量轉(zhuǎn)化,就一定服從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學(xué)研究、工程技術(shù),這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。人類對(duì)各種能量,如煤、石油等燃料以及水能、風(fēng)能、核能等的利用,都是通過能量轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)的。能量守恒定律是人們熟悉自然和利用自然的有力武器。
典型例題
例請(qǐng)指出下列現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的情況
1.摩擦生熱;2.氣體膨脹做功;3.水電站水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;4電動(dòng)水泵將水抽到高處;5.植物的光合作用;6.燃料燃燒;7.爆竹因炸藥爆炸升空;8.風(fēng)吹動(dòng)帆船前進(jìn).
解析首先分清過程和過程前后能量形式及其增減情況.
1.摩擦生熱,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
2.氣體對(duì)外膨脹做功,內(nèi)能減小,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
3.水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),jk耗機(jī)械能,發(fā)電機(jī)發(fā)電,得到電能,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;
4.電動(dòng)水泵消耗電能,將水抽到高處,機(jī)械能增加,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
5.植物利用太陽光進(jìn)行化學(xué)合成,光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
6.燃料燃燒發(fā)熱發(fā)光,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能;
7.炸藥爆炸,化學(xué)能減少,爆竹升空,機(jī)械能增加,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
8.風(fēng)活動(dòng)具有機(jī)械能,船前進(jìn),具有機(jī)械能,能量發(fā)生轉(zhuǎn)移.
能量守恒定律的定義
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
1)自然界中不同的能量形式與不同的運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)應(yīng):物體運(yùn)動(dòng)具有機(jī)械能、分子運(yùn)動(dòng)具有內(nèi)能、電荷的運(yùn)動(dòng)具有電能、原子核內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)具有原子能等等。
(2)不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化:“摩擦生熱是通過克服摩擦做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;水壺中的水沸騰時(shí)水蒸氣對(duì)壺蓋做功將壺蓋頂起,表明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電流通過電熱絲做功可將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等等”。這些實(shí)例說明了不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化,且是通過做功來完成的這一轉(zhuǎn)化過程。
(3)某種形式的能減少,一定有其他形式的能增加,且減少量和增加量一定相等.某個(gè)物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。
能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
物理課本上有::能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
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