能量守恒定律是由英国科学家迈克尔·法拉第、焦耳以及焦耳的学生塞麦尔维斯等人共同发现的。
具体来说,法拉第最先通过实验发现了电磁感应现象,即能量转化过程中,磁场能可以转化为电能。而焦耳则用大量实验数据证明能量在转化和转移的过程中具有方向性,即能量不能被完全消耗。塞麦尔维斯则通过研究细菌培养和疾病传染等现象,进一步阐述了能量守恒定律的基本原理。
后来,能量守恒定律得到了广泛的认可和应用,成为了自然科学的基础理论之一。
能量守恒定律是由英国科学家迈克尔·法拉第、焦耳、亥姆霍兹等人发现的。他们通过实验和观察,发现能量在转化和传递的过程中,总能量保持不变,即能量的数量和形式可以改变,但不会消失或产生。
题目:一个电热水壶接通电源后,将水加热至沸腾。已知电热水壶的功率为1000瓦,加热时间为1小时,水的质量为1升。请计算电热水壶消耗的电能和水的内能。
解答:
首先,我们需要知道电热水壶消耗的电能等于其功率乘以加热时间。即:
电热水壶消耗的电能 = 功率 × 时间 = 1000瓦 × 1小时 = 1000瓦·时
接下来,我们需要知道水的比热容和温度变化。水的比热容为4.2×10^3 J/kg·℃,假设水的温度上升了1℃,那么水的内能变化量ΔQ等于吸收的热量Q吸等于水的质量m乘以比热容c再乘以温度变化ΔT。即:
ΔQ = Q吸 = mcΔT
已知水的质量为1升,即1千克,温度变化为1℃,比热容为4.2×10^3 J/kg·℃。因此,ΔQ = 4.2×10^3 J/kg·℃ × 1 kg × 1℃ = 4.2×10^3 J
由于电能转化为热能,所以电热水壶消耗的电能等于水的内能。因此,电热水壶消耗的电能转化为水的内能为:
电热水壶消耗的电能 = 水的内能 = 4.2×10^3 J
综上所述,电热水壶消耗的电能和水的内能相等,符合能量守恒定律。