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能量守恒

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2020-02-04

能量守恒,是物理学名词。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。

中文名:能量守恒
外文名:Conservation of energy
领  域:能源
提出者:迈尔,焦耳,亥姆霍兹
提出时间:1842年
适用领域:一切领域

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(这种机器不消耗任何能量,却可以源源不断的对外做功)。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。

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。
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。

Tags:能量守恒,热力学,力学  
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