能量决定一个人的运气 能量守恒定律公式
来源:择校网 时间:2025-01-12 21:45:16
一、什么是能量守恒定律
1、能量守恒定律可以表述为,一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。这就是我们日常所说的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变。能量守恒定律也叫热力学第一定律。
2、焦耳热功当量实验是早期确认能量守恒的有名实验。在保持总能量不变的前提下,固有能量、动能、势能之间可以相互转化。焦耳当时在电机线圈的转轴上绕两根细线,分别跨过相距一定距离的定滑轮后垂挂几英磅重的砝码。线圈浸在量热器的水中。由砝码下落距离可算出机械功大小,由水温变化可算出热量多少,以此计算出了热功当量,也验证了能量守恒定律。
3、发电机与电动机工作中利用了能量守恒定律。发电机是将机械能或其它形式的能转化成电能,最常用的是利用热能、水能等推动发电机转子来发电,经输电、配电网络送往各种用电场合,而电动机又名马达,是将电能或其他形式的能量转化为机械能,用来驱动其他装置的电气设备。在生活中我们常利用的木柴、煤炭、石油等,通过燃烧将热能转化为电能、化学能、机械能等等也是能量守恒定律的应用。
4、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(动能和位能/势能),能量守恒具体表达为机械能守恒定律。
5、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。
6、核力学系统:在核聚变、核裂变过程中,产生大量能量的同时,有大量的粒子射出,所以物体的质量在减少。如果核聚变、核裂变的过程可逆,那么就需要大量的粒子和大量的能量来构成核聚变、核裂变的逆变过程。核聚变与核聚变逆变、核裂变与核裂变逆变之间,它们的能量是守恒、质量也是守恒。
7、总的流进系统的能量必等于总的从系统中流出的能量加上系统内部能量的变化,能量能够转换,从一种形态转变成另一种形态。
8、系统中储存能量的增加等于进入系统的能量减去离开系统的能量。
9、能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物,大到宇宙天体。小到原子核内部,只要有能量转化,就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量,如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用,都是通过能量转化来实现的。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。
10、能量守恒和能量转化定律与细胞学说,进化论合称19世纪自然科学的三大发现。而其中能量守恒和转化定律的发现,却是和一个“疯子”医生联系起来的
二、在自然界存在的三大守恒定律,究竟都是什么
1、质量守恒定律,能量守恒定律,和动量守恒定律。熟悉物理学的朋友可能都会知道,我们所生活的自然界,看似纷扰复杂,但背后总是有着固定的“规律”可寻的。比如说,自然界就存在着所谓的“三大守恒”定律,是万事万物都在遵守的“至理”。这三大“守恒”定律到底分别是什么呢?它们又是通过哪些过程,来彻底改变自然界事物的运行轨迹的呢?
2、这三大守恒定律分别是:质量守恒定律,能量守恒定律,动量守恒定律。首当其冲我们需要了解的就是“质量守恒定律”。这是物理学上“高山仰止”的里程碑,牛顿在中年提出来的一种理论,也是牛顿“经典力学”的主要支柱之一。内容是:“在孤立系统中,物质的质量保持不变”。不过值得一提的是,随着科学的不断发展,我们也逐渐突破了经典力学的桎梏,“完备的物理大厦”也被证明并不存在。所谓的“质量守恒定律”,也只在特定情况下成立,在“相对论”中,已经被推翻了。
3、“能量守恒定律”又被称作为“热力学第一定律”,我们纵观物理学的发展历程,“能量守恒”堪称是一切的基础,此后令人眼花缭乱的理论知识和科技产物,无不是从“能量守恒定律”中派生出来的,它的内容和“质量守恒”也相差不多:“在孤立的封闭系统中,物质的总能量保持不变”。除此之外,就是“动量守恒定律”,是说明物体的动能的:在没有外力干扰的情况,物质的动能也保持着恒定不变的状态。
4、综上所述,这“质量守恒”“能量守恒”“动量守恒”都是物理学中的基石,是人类科学的重要理论成果。值得一提的是,还有部分人把“质量守恒”去掉,添上“角动量守恒”,不过并不是主流。
三、三大守恒定律是什么
三大守恒定律是:能量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律。
能量守恒定律即热力学第一定律是指在一个封闭系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量、动能、势能三者的总量。能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。
一个系统不受外力或合外力为零,该系统的动量保持不变。即Δp1=-Δp2
对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理,化学到地质学,从生物学,到宇宙天体。小到原子核内部,只要有能量转换,它就一定遵守能量守恒定律。从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律一直发挥着重要作用。
各种能源的利用,如煤、石油等燃料,以及水电、风能、核能,都是通过能量转换来实现的。能量守恒定律是人们了解和利用自然的有力武器。
永动机不能引起能量的转换和守恒和热力学第一定律。这三种说法在文献中描述如下:“热力学第一定律是能量守恒定律。”“根据能量守恒定律……永动机是无法制造出来的。相反,造不出永动机也会导致能量守恒定律。”
现在,不难看出这三个表述是完全等价的。但笔者认为,这种对等是现代人赋予他们的现代价值,如果从历史发展的角度考察,就会发现,三种表现都有其连续性的另一面,但仍有差异的一面。
参考资料来源:百度百科-动量守恒定律
参考资料来源:百度百科-能量守恒定律
参考资料来源:百度百科-角动量守恒定律
四、能量守恒定律公式
1、能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。机械能守恒公式:Ek1 Ep1=Ek2 Ep2,动量守恒公式:m1v1 m2v2 …=m1v1ˊ m2v2ˊ …。
2、能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。一般表述为: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变。
3、热力学第一定律即能量守恒定律,它是人类经验的总结,不能用任何别的原理来证明。热力学系统能量表达为内能、热量和功,热力学第一定律是能量守恒的一种表达形式。从它导出的结论,还没有发现与事实有矛盾。
4、根据热力学第一定律可以设想,要制造一种机器,它既不靠外界供给能量,本身也不减少能量,却不断地对外做功而不消耗能量。人们把这种假想的机器称为第一类永动机。因为对外界做功就必须消耗能量,不消耗能量就无法对外界做功,因此第一定律也可以表达为“第一类永动机是不可能造成的”。反过来,第一类永动机永远不能造成,也就证明了第一定律是正确的。
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