能量守恒定律(energy conservation law)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(shuō)來(lái)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
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等于傳入或者傳出該系統(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。這就是我們?nèi)粘Kf(shuō)的能量既不會(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。能量守恒定律也叫熱力學(xué)第一定律。
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(shuō)來(lái)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等于傳入或
焦耳熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)是早期確認(rèn)能量守恒的有名實(shí)驗(yàn)。在保持總能量不變的前提下,固有能量、動(dòng)能、勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。焦耳當(dāng)時(shí)在電機(jī)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)軸上繞兩根細(xì)線(xiàn),分別跨過(guò)相距一定距離的定滑輪后垂掛幾英磅重的砝碼。線(xiàn)圈浸在量熱器的水中。由砝碼下落距離可算出機(jī)械功大小,由水溫變化可算出熱量多少,以此計(jì)算出了熱功當(dāng)量,也驗(yàn)證了能量守恒定律。
在物理學(xué)中能量是指物質(zhì)做功的能力,它的基本類(lèi)型有:勢(shì)能、動(dòng)能、熱能、電能、磁能、光能、化學(xué)能和原子能等。 實(shí)踐表明,各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)換的,但是不論如何轉(zhuǎn)換,能量既不會(huì)產(chǎn)生,也不會(huì)消滅,只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式,或
發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)工作中利用了能量守恒定律。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能或其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能,最常用的是利用熱能、水能等推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)發(fā)電,經(jīng)輸電、配電網(wǎng)絡(luò)送往各種用電場(chǎng)合,而電動(dòng)機(jī)又名馬達(dá),是將電能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他裝置的電氣設(shè)備。在生活中我們常利用的木柴、煤炭、石油等,通過(guò)燃燒將熱能轉(zhuǎn)化為電能、化學(xué)能、機(jī)械能等等也是能量守恒定律的應(yīng)用。
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(guò)程中其總量不變。能量守恒定律如今被人們普遍認(rèn)同,但是并沒(méi)有嚴(yán)格證明。 (1)自然界中不同的能量形式與不同的運(yùn)動(dòng)形式相
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能量守恒定律是誰(shuí)提出的 誰(shuí)是能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者
能量守恒定律是的思想最初是由德國(guó)物理學(xué)家J.邁爾在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上于1842年提出來(lái)的。
在此之后,英國(guó)物理學(xué)家J.焦耳做了大量實(shí)驗(yàn),用各種不同方法求熱功當(dāng)量,所得的結(jié)果都是一致的。也就是說(shuō),熱和功之間有一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系。以后經(jīng)過(guò)精確實(shí)驗(yàn)測(cè)定得知1卡=4.184焦。
從18世紀(jì)初到18世紀(jì)后半葉,蒸汽機(jī)的制造、改進(jìn)和在英國(guó)煉鐵業(yè)、紡織業(yè)中的廣泛采用,以及對(duì)熱機(jī)效率、機(jī)器中摩擦生熱問(wèn)題的研究,大大促進(jìn)了人們對(duì)能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的認(rèn)識(shí)。
擴(kuò)展資料:
1829年,J·蓬斯萊在研究蒸汽機(jī)的過(guò)程中,明確定義了功為力和距離之積。而“能量”的概念則是1717年,J·伯努利在論述虛位移時(shí)采用。1805年,T·揚(yáng)把力稱(chēng)為能量,由此定義了揚(yáng)氏模量。
1854年起,克勞修斯作了大量工作,努力尋找一種為人們?nèi)菀捉邮艿淖C明方法來(lái)解釋這條原理。1860年,能量守恒原理被人們普遍承認(rèn)。
參考資料來(lái)源:百度百科-能量守恒定律
能量守恒定律公式
能量守恒定律公式大全
動(dòng)量和沖量: 動(dòng)量: P = mV 沖量:I = F t!
動(dòng)量定理: 物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。 公式: F合t = mv’ 一mv (解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)!
動(dòng)量守恒定律:相互作用的物體系統(tǒng),如果不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動(dòng)量保持不變。
(研究對(duì)象:相互作用的兩個(gè)物體或多個(gè)物體)公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1‘+ m2v2’或p1 =一p2 或p1 +p2=O 適用條件:(1)系統(tǒng)不受外力作用。 (2)系統(tǒng)受外力作用,但合外力為零。(3)系統(tǒng)受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。(4)系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零,在這個(gè)方向的動(dòng)量守恒。
功 : W = Fs cos (適用于恒力的功的計(jì)算)(1) 理解正功、零功、負(fù)功 (2) 功是能量轉(zhuǎn)化的量度重力的功------量度------重力勢(shì)能的變化電場(chǎng)力的功-----量度------電勢(shì)能的變化分子力的功-----量度------分子勢(shì)能的變化 合外力的功------量度-------動(dòng)能的變化!
動(dòng)能和勢(shì)能: 動(dòng)能: Ek = 重力勢(shì)能:Ep = mgh (與零勢(shì)能面的選擇有關(guān)) 20 動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化(增量)。 公式: W合= Ek = Ek2 一Ek1 = 21 機(jī)械能守恒定律:機(jī)械能 = 動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能 條件:系統(tǒng)只有內(nèi)部的重力或彈力做功. 公式: mgh1 + 或者 Ep減 = Ek增!
參考資料:http://www.yipinxuetang.com/article.php?id=528
能量守恒定律是什么時(shí)期發(fā)現(xiàn)的?
赫爾曼?路德維希?費(fèi)迪南德?亥姆霍茲(Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz,1821~1894)是德國(guó)著名的物理學(xué)家和生理學(xué)家。
1842年到1847年是能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)時(shí)期。首先是1842年邁耶發(fā)現(xiàn)能量守恒定律,并測(cè)量了熱功當(dāng)量;隨后,焦耳、亥姆霍茲分別于1843年、1847年獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了能量守恒定律。亥姆霍茲還通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了肌肉作用的熱現(xiàn)象,并發(fā)表了《論肌肉作用中物質(zhì)的消耗》這篇論文。通過(guò)這一系列理論與實(shí)驗(yàn)上的準(zhǔn)備工作,他于1847年7月23日在柏林物理學(xué)會(huì)作了題為《論力的守恒》的演講。他不僅從實(shí)驗(yàn)上而且從理論上表述了能量守恒定律,并且給出了具有說(shuō)服力的證明。亥姆霍茲擴(kuò)大了能量守恒定律的應(yīng)用范圍,使之不僅僅局限于機(jī)械能和熱能;另外,他還指出了這一定律的普適性:包括力、熱、電、生理等所有過(guò)程都遵守能量守恒定律。
由于亥姆霍茲大學(xué)是在醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)的,所以他一生很多研究成果都是物理學(xué)與生理學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。他開(kāi)創(chuàng)了音樂(lè)物理學(xué)這一領(lǐng)域,并發(fā)表了很多這方面的論文,比如《論結(jié)合音》(1856)、《論諧和音程和不諧和音程的物理原因》(1858)、《論元音的音質(zhì)》(1859)、《論開(kāi)口管的振動(dòng)》(1859)、《論小提琴的弦振動(dòng)》(1860)、《論樂(lè)音的感覺(jué)——音樂(lè)理論的生理學(xué)基礎(chǔ)》(1863)等。
李政道曾這樣評(píng)價(jià)亥姆霍茲:物理與音樂(lè)共鳴,聲波與科學(xué)交響。亥姆霍茲用科學(xué)家的頭腦和藝術(shù)家的心靈真正把藝術(shù)與科學(xué)、音樂(lè)與物理緊密地、有機(jī)地融為一體。
能量守恒定律的解釋
熱力學(xué)第一定律的思想最初是由德國(guó)物理學(xué)家J.邁爾在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上于1842年提出來(lái)的。在此之后,英國(guó)物理學(xué)家J.焦耳做了大量實(shí)驗(yàn),用各種不同方法求熱功當(dāng)量,所得的結(jié)果都是一致的。也就是說(shuō),熱和功之間有一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系。以后經(jīng)過(guò)精確實(shí)驗(yàn)測(cè)定得知1卡=4.184焦。1847年德意志科學(xué)家H.亥姆霍茲對(duì)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)描述并明確指出:“能量守恒定律是普遍適用于一切自然現(xiàn)象的基本規(guī)律之一。” 到了1850年,在科學(xué)界已經(jīng)得到公認(rèn)。
確認(rèn)作為守恒量的能量的存在始于17世紀(jì)末,當(dāng)時(shí)G.萊布尼茨觀(guān)測(cè)到地球重力場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)能量(mv2/2+mgh)守恒。焦耳從19世紀(jì)40年代起,確認(rèn)熱只是能量存在的一種形式,為熱力學(xué)第一定律奠定了基礎(chǔ)。1905年愛(ài)因斯坦把能量與物質(zhì)的靜止質(zhì)量聯(lián)系起來(lái),給出了著名的質(zhì)能關(guān)系式。為了解釋?duì)滤プ冞^(guò)程中“消失掉”的那一部分能量,W.泡利提出,必然還有一種未被認(rèn)識(shí)的粒子。后來(lái)E.費(fèi)米把這種粒子命名為中微子,把那一部分“消失掉”的能量又找了回來(lái)。
熱力學(xué)第一定律確認(rèn):任何系統(tǒng)中存在單值的態(tài)函數(shù)——內(nèi)能,孤立系統(tǒng)的內(nèi)能恒定。一個(gè)物體的內(nèi)能是當(dāng)物體靜止時(shí),組成該物體的微觀(guān)粒子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能以及它們之間的相互作用勢(shì)能的總和。宏觀(guān)定義內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是,系統(tǒng)在相同初終態(tài)間所做的絕熱功數(shù)值都相等,與路徑無(wú)關(guān)。由此可見(jiàn),絕熱過(guò)程中外界對(duì)系統(tǒng)所做的功只與系統(tǒng)的某個(gè)函數(shù)在初終態(tài)之間的改變有關(guān),與路徑無(wú)關(guān)。這個(gè)態(tài)函數(shù)就是內(nèi)能。它可通過(guò)系統(tǒng)對(duì)外界所做的絕熱功As加以定義:U2-U1=-As,式中的負(fù)號(hào)表示對(duì)外做功為正功。功的單位是焦耳。在一個(gè)純粹的熱傳遞過(guò)程中,可用系統(tǒng)的內(nèi)能改變來(lái)定義熱量及其數(shù)值,即Q=U2-U1,這里定義系統(tǒng)吸熱為正(Q大于0)。熱量的單位也是焦耳。
熱量和功都是過(guò)程量,只當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)它們才會(huì)出現(xiàn),它們的數(shù)值不僅與過(guò)程的初終態(tài)有關(guān),還與過(guò)程經(jīng)歷的路徑有關(guān)。功和熱量都是內(nèi)能改變量的量度,說(shuō)明它們之間應(yīng)存在某種相當(dāng)性,歷史上把這種相當(dāng)性的數(shù)值表示稱(chēng)為熱功當(dāng)量。
熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律對(duì)非孤立系統(tǒng)的擴(kuò)展。此時(shí)能量可以以功W或熱量Q的形式傳入或傳出系統(tǒng)。
闡述方式:
1. 物體內(nèi)能的增加等于物體吸收的熱量和對(duì)物體所作的功的總和。
2. 系統(tǒng)在絕熱狀態(tài)時(shí),功只取決于系統(tǒng)初始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)的能量,與過(guò)程無(wú)關(guān)。
3. 孤立系統(tǒng)的能量永遠(yuǎn)守恒。
4. 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)絕熱循環(huán),其所做的功為零,因此第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能的(即不消耗能量做功的機(jī)械)。
5. 兩個(gè)系統(tǒng)相互作用時(shí),功具有唯一的數(shù)值,可以為正、負(fù)或零。
什么是能量守恒定律?
能量守恒定律(energy conservation law)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(shuō)來(lái)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 [1] 。
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等于傳入或者傳出該系統(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。
如果一個(gè)系統(tǒng)處于孤立環(huán)境,即不可能有能量或質(zhì)量傳入或傳出系統(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。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。
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