人们据大量实验确认了能量守恒定律,即不同形式能量之间相互转换时,其量值守恒。焦耳
功当量实验是早期确认能量守恒定律的有名实验,而后在宏观领域
建立了能量转换与守恒的
力学第一定律。康普顿效应确认能量守恒定律在微观世界仍然正确,后又逐步认识到能量守恒定律是由时间平移不变
决定的,从而使它成为
理学中的普遍定律(见对称
和守恒律)。在一个封闭的力学系统中,如果没有机械能与其他形式能量之间相互转换时,则机械能守恒。机械能守恒定律是能量守恒定律的一个特例。
在所有能量转换的过程中,总能量保持不变,原因在于总系统的能量是在各系统间能量的转移,当从某个系统间损失能量,必定会有另一个系统得到这损失的能量,导致失去和获得达成平衡,所以总能量不改变。
在力场中自由移动到不同的位置时,位能可以转化成动能。当能量是属于非能的形式时,它转化成其他
类的能量的效率可以很
甚至是完
的转换,包括电力或者新的
质粒
的产生。然而如果是
能的话,则在转换成另一
形态时,就如同
力学第二定律所描述的,总会有转换效率的限制。
虽然一个系统的总能量,不会随时间改变,但其能量的值,可能会因为参考系而有所不同。例如一个坐在飞机里的乘客,相对于飞机其动能为零;但是相对于地球来说,动能却不为零,也不能以单独动量去与地球相比较。
原的结合能,它可以在原
裂变或聚变反应中释放
来变成反应产
的动能。因此,当
静止时也
有能量。
质的能量、质量这二者是密切相关的。原
的质量比组成它的
的总质量小,即自由
结合成原
时有能量释放
来,这能量称为原
的结合能。比结合能(原
中平均每
的结合能)低的重
裂变成比结合能
的较轻
,或几个比结合能低的轻
聚合成一个比结合能
的较重
,所释放的能量就是原
能。
质
原
分
运动的动能,温度愈
的
质所包
的
能愈大。
机是膨胀的
蒸气把它的
能变成了
机的动能。
据动能定理,运动的
如受到阻碍而减速直到停止以前,
就会对障碍
功。所作的功的量等于
原有动能的量。因此可以说,动能是
由于运动而
有的
功能力。例如
速飞行的枪弹
有动能,所以打到钢板上能对钢扳
功而穿
;捶到锻件上的铁锤
有动能,所以能对锻件
功而使它变形。
质发生化学变化(化学反应)时释放或
收的能量。其本质是原
的外层电
变动,导致电
结合能改变而放
的能量。正负电
对湮没成光
,就是电
的静能转换成光
的能量。
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