本部分内容主要摘自教材,以通用问答的形式呈现。
问:什么是能量守恒定律?
答:严格来说动量守恒定律和能量守恒定律思维导图,应该称为“能量转化与守恒定律”。 内容是:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失。 它只能从一种形式转换为另一种形式,或者从一个对象转移。 对于另一个物体来说,其总量在变换或转移过程中保持不变。
问:为什么能够遵守法律是正确的?
答:这是根据大量事实总结出来的。 自从能量观测法则建立以来,人们在任何情况下都没有发现任何违反能量观测法则的情况。 也就是说,这条定律只适用于目前已知物理学的所有领域,而且不排除有一天它不适用的可能性。 。
问:既然能量可以转化为不同的形式,那么能量有哪些形式?
答:机械能(包括动能、重力势能、弹性势能,不包括电势能)、内能(热学的内容)、(学习电磁学时会讨论)电能和电磁能(包括光能) )、(学习核能)核能(物理中会讨论)和化学能(化学和生物中会提到)。
问:能举一个能量相互转化的例子吗?
答:钻木生火:将木头的动能转化为木头的内能,从而加热木头生火; 三峡大坝水力发电:将水的重力势能转化为水的动能,水带动发电机运转,从而将水的动能转化为电能; 植物通过光合作用将光能转化为化学能并储存在淀粉中; 燃烧植物时,化学能转化为光能和热能; 核电站发电时,将铀原料的核能转化为热能,使水升温汽化成水蒸气动量守恒定律和能量守恒定律思维导图,从而驱动发电机运转,将水的动能转化为水的动能。蒸气转化为电能。
问:如何理解“能量的转化和传递是有方向性的”?
答:这个主要靠生活经验。 具体内容在讲热力学第二定律时会详细解释。 简单来说,我们举个例子。 例如,如果将冰块加入热水中,热能就会从水转移到冰上,导致冰升温甚至融化。 水会失去部分热能而冷却,但我们不会发现相反的情况:当热水遇到冰时,它会吸收冰的热量而升温,而冰块则释放热量而冷却向下。 这种现象从未发生过(而且我们认为不会发生)。 综上所述,热能在传递时总是从高温物体传递到低温物体,并且永远不会逆转。
补充:从能量守恒定律可知,第一类永动机(不需要任何动力或燃料,却能连续对外做功的机器)无法制造; 从能量变换和传递的方向性可知,第二种永动机(讲(热力学)),是无法制造的。
·机械能守恒定律(以下简称机械能守恒定律,非标准表述)
问:机制法则的内容是什么?
答:当只有重力作用时,物体的动能和重力势能相互转化,而机械能总量不变。 或者当只有弹力起作用时,物体的动能和弹性势能相互转换,而机械能总量保持不变。 这个结论称为机械能守恒定律。
——2019年7月29日