『壹』 物理學中的能量具體是什麼
能量是物質運動轉換的量度,簡稱「能」。世界萬物是不斷運動的,在物質的一切屬性中,運動是最基本的屬性,其他屬性都是運動的具體表現。能量是表徵物理系統做功的本領的量度。
對應於物質的各種運動形式,能量也有各種不同的形式,它們可以通過一定的方式互相轉換。
在機械運動中表現為物體或體系整體的機械能,如動能、勢能、聲能等。在熱現象中表現為系統的內能,它是系統內各分子無規則運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內的能量的總和,但不包括系統整體運動的機械能。對於熱運動能(熱能),人們是通過它與機械能的相互轉換而認識的(見熱力學第一定律) 。
空間屬性是物質運動的廣延性體現;時間屬性是物質運動的持續性體現;引力屬性是物質在運動過程由於質量分布不均所引起的相互作用的體現;電磁屬性是帶電粒子在運動和變化過程中的外部表現,等等。物質的運動形式多種多樣,每一個具體的物質運動形式存在相應的能量形式。
宏觀物體的機械運動對應的能量形式是動能;分子運動對應的能量形式是熱能;原子運動對應的能量形式是化學能;帶電粒子的定向運動對應的能量形式是電能;光子運動對應的能量形式是光能,等等。除了這些,還有風能、潮汐能等。當運動形式相同時,物體的運動特性可以採用某些物理量或化學量來描述。物體的機械運動可以用速度、加速度、動量等物理量來描述;電流可以用電流強度、電壓、功率等物理量來描述。但是,如果運動形式不相同,物質的運動特性唯一可以相互描述和比較的物理量就是能量,能量是一切運動著的物質的共同特性。
因此可以對能量作出定義:
能量在古希臘語中意指「活動、操作」,是一個間接觀察的物理量,被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。功被定義為力在物體沿力的方向發生位移的空間積累效應,並且等於力與在力的方向上通過的位移的乘積。
一個物體所含的總能量奠基於其總質量,能量同質量一樣既不會憑空產生,也不會憑空消滅。能量和質量一樣都是標量。在國際單位制中,能量的單位是焦耳,但有時使用其他單位如千瓦·時和千卡,這些也是功的單位。能量是用以衡量所有物質運動規模的統一量度。
A系統可以藉由簡單的物質轉移將能量傳遞到B系統中(因為物質的質量等價於能量)。如果能量不是藉由物質轉移而傳遞能量,而是由其他方式傳遞,會使B系統產生變化,因為A系統對B系統作功。功的效果如同一個力以一定的距離作用在接收能量的系統中。例如,A系統可以經過電磁輻射到B系統,使吸收輻射能量的B系統內部的粒子產生熱運動。一個系統也可以通過碰撞傳遞能量,在這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量,稱為動能。熱能的傳遞則可以由以上兩個方法產生:熱可以由輻射能轉移能量,或者直接由系統間粒子的碰撞而轉移動能。
能量可以不用表現為物質、動能或是電磁能的方式而儲存在一個系統中。當粒子在與其有相互作用的一個場中移動一段距離(需藉由一個外力來移動),此粒子移動到這個場的新的位置所需的能量便被儲存了。當然粒子必須藉由外力才能保持在新位置上,否則其所處在的場會藉由推或者是拉的方式讓粒子回到原來的狀態。這種藉由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能(勢能)。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能(勢能)。
任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說,當物體在力場中自由移動到不同的位置時,位能可以轉化成動能。當能量是屬於非熱能的形式時,它轉化成其他種類的能量的效率可以很高甚至是完美的轉換,包括電力或者新的物質粒子的產生。然而如果是熱能的話,則在轉換成另一種形態時,就如同熱力學第二定律所描述的,總會有轉換效率的限制。
在所有能量轉換的過程中,總能量保持不變,原因在於總系統的能量是在各系統間做能量的轉移,當從某個系統間損失能量,必定會有另一個系統得到這損失的能量,導致失去和獲得達成平衡,所以總能量不改變。這個能量守恆定律,是在19世紀初提出,並應用於任何一個孤立系統。根據諾特定理,能量守恆是由於物理定律不會隨時間而改變所得到的自然結果。
雖然一個系統的總能量,不會隨時間改變,但其能量的值,可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機里的乘客,相對於飛機其動能為零;但是相對於地球來說,動能卻不為零,也不能以單獨動量去與地球相比較。
能量是物理學的基本概念之一,從經典力學到相對論、量子力學和宇宙學,能量總是一個核心概念。
在一般常用語或科普讀物中能量是指一個系統能夠釋放出來的、或者可以從中獲得的、可以相當於做一定量的功。比如說1千克汽油含12千瓦小時能量,是指假如將1千克的汽油中的化學能全部施放出來的話可以做12KWh的功。
能量是物理學中描寫一個系統或一個過程的物理量。一個系統的能量可以被定義為從一個零能量的狀態轉換為該系統現狀的功的總和。一個系統有多少能量在物理中並不是一個確定的值,它隨著對這個系統的描寫而變換。人體在生命活動過程中,一切生命活動都需要能量,如物質代謝的合成反應、肌肉收縮、腺體分泌等等。而這些能量主要來源於食物。動、植物性食物中所含的營養素可分為五大類:碳水化合物、脂類、蛋白質、礦物質和維生素,加上水為六大類。其中,碳水化合物、脂肪和蛋白質經體內氧化可釋放能量。三者統稱為「產能營養素」或「熱源物質」。
能量守恆定律表明能量不會憑空產生,也不會憑空消失,只能從一種形式轉化為另一種形式,而能的總量保持不變。能量是標量,不是矢量,沒有方向。至於正物質與反物質並不是說質量有正負,而是原子核的電性相反,相遇後質量轉化為能量。任何運動都需要能量。能量的形式有許多種,例如光能、聲能、熱能、電能,機械能、化學能、核能等。舉一個例子,觀察一個質量為1Kg的固體的能量:
在經典力學中,其能量就是從靜止加速到現有速度所作的功的總和。
在經典熱學中,其能量就是從絕對零度加熱現有溫度所作的功的總和。
在物理化學中,其能量就是合成這個固體時對原料加入的功的總和。
在原子物理中,其能量就是從原子能為零的狀態對它做功達到現有狀態的功的總和。
還可以用相反的方法來定義這個固體所含的能量。舉兩個例子:
該固體的內能是將它冷卻到絕對零度所釋放出來的功的總和。
該固體的原子能是將其結合能在原子核裂變或聚變反應中釋放出來變成反應產物的動能。
能量雖然是一個常用和基本的物理概念,同時也是一個抽象的物理概念。事實上,物理學家一直到19世紀中才真正理解能量概念,在此之前常常與力、動量等概念混淆。
能量有很多,比如:
化學能
物質發生化學變化(化學反應)時釋放或吸收的能量。如干電池和蓄電池的放電是化學能轉變成電能;給電池充電則是電能轉變成化學能 。其本質是原子的外層電子變動,導致電子結合能改變而放出的能量。正負電子對湮沒成光子,就是電子的靜能轉換成光子的能量 。
熱能
物質內部原子分子熱運動的動能,溫度愈高的物質所包含的熱能愈大。熱機是膨脹的水蒸氣把它的熱能變成了熱機的動能。
電能
正負電荷之間由於電力作用所具有的(電)勢能,可以用電場強度表達出來。真空中的電能密度(單位體積內的電能)即電場能量密度w=E2/2;介質中的電能密度w=E·D/2,式中D是電位移矢量,E是電場強度。電能的提取就是將電勢能變成帶電粒子的動能,如導體中的電流或加速器中的荷電粒子束。磁能是指磁場能,磁能密度w=H·B/2,式中H是磁場強度,B是磁感應強度。電能密度與磁能密度之和為電磁能密度(電磁場能量密度)w=(E·D+H·B)/2 。
輻射能
指光和電磁波的能量(光子的能量)。
核能
原子核內核子的結合能,它可以在原子核裂變或聚變反應中釋放出來變成反應產物的動能 。根據狹義相對論,物體的質量m和能量E之間存在著質能關系E=mс2(с為真空中的光速)。因此,當物體靜止時也具有能量。物質的能量、質量這二者是密切相關的。原子核的質量比組成它的核子的總質量小,即自由核子結合成原子核時有能量釋放出來,這能量稱為原子核的結合能。比結合能(原子核中平均每核子的結合能)低的重核裂變成比結合能高的較輕核,或幾個比結合能低的輕核聚合成一個比結合能高的較重核,所釋放的能量就是原子能。
『貳』 物理中的能量是什麼
物質運動的一種度量。對應於物質的各種運動形式,能量也有各種形式,彼此可以互相轉換,但總量不變。熱力學中的能量主要指熱能和由熱能轉換而成的機械能。相應於不同形式的運動,能量分為機械能、分子內能、電能、化學能、原子能等。亦簡稱能。
『叄』 物理學中的能量具體是什麼
1、物理學中的能量是指對一切宏觀微觀物質運動的描述。
2、能量是物質運動的量化轉換,簡稱「能」。世界萬物是不斷運動著的,在物質的一切屬性中,運動是最基本的屬性,其他屬性都是運動屬性的具體表現。
3、在物理學中,能量是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。由於功被定義為力作用一段距離,因此能量總是等同於沿著一定的長度阻擋大自然基本力量的能力。
4、一個物體所含的總能量奠基於其質量,能量如同質量一般不會無中生有或無原因的消失。能量就像質量一樣,是一個標量。在國際單位制,能量的單位是焦耳。
『肆』 物理學裡面的能量是什麼
一,內能的定義
內能是一種與熱運動有關的能量。在物理學中,我們把物體內所有分子作無規則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能。內能的單位是焦。一切物體都具有內能。
熱力學系統的熱運動能量。廣義地說,內能是由系統內部狀況決定的能量。熱力學系統由大量分子、原子組成,儲存在系統內部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和,即微觀粒子的動能、勢能、化學能、電離能、核能等等的總和
。由於在系統經歷的熱力學過程中,物質的分子、原子、原子核的結構一般都不發生變化,即分子的內稟能量(原子間相互作用能、原子內的能量、核能)保持不變,可作為常量扣除。因此,系統的內能通常是指全部分子的動能以及分子間相互作用勢能之和,前者包括分子平動、轉動、振動的動能(以及分子內原子振動的勢能),後者是所有可能的分子對之間相互作用勢能的總和。內能是態函數。真實氣體的內能是溫度和體積的函數。理想氣體的分子間無相互作用,其內能只是溫度的函數。
通過作功、傳熱,系統與外界交換能量,內能改變,其間的關系由熱力學第一定律給出。
理想氣體的內能計算方法如下:
e=inrt/2
i-單原子氣體取3,雙原子氣體取5,三原子氣體取6
n-物質的量
r-理想氣體常數
t-熱力學溫度
二,物體的內能
1,(1)
分子做無規則運動,因此分子具有動能。
物體內大量分子作無規則運動跟溫度有關,所以我們有把這種運動叫做熱運動。
(2)又與分子間存在相互作用力,所以分子具有勢能。
(3)內能是物體內部具有的能量,它包括物體內所有分子動能和勢能。
三,內能變化的兩個途徑
2,(1)做功可以改變物體的內能。
(2)熱傳遞可以改變物體的內能。
做功和熱傳遞在改變內能的效果上是等效的。做功使其他形式的能如機械能等轉化為內;熱傳遞使
物體間的內能發生轉移。
四,能的形式
3,(1)能以多種形式存在於自然界,每一種形式的能對應於一種運動形式。
各種形式的能是可以相互轉化的。
(2)能的守恆定律
能量既不能創生,也不能消失,它只是從一種形式的能轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,
在轉化或轉移的過程中,其總量保持不變。這就是能量守恆定律。
五,自然過程的方向性
大量事實表明,自然界中的一切實際變化過程都具有方向性,朝某方向的變化是可以自發發生的,相反方向的變化
卻是受到限制的。這是熱鍋要是變化了的事物重新恢復到原來的狀態,一定會對外界產生無法消除的影響,這就是然過
的不可逆性。
『伍』 初中物理能量概念
機械能是動能與部分勢能的總和,這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。決定動能的是質量與速度;決定重力勢能的是高度和質量;決定彈性勢能的是勁度系數與形變數。動能與勢能可相互轉化。機械能只是動能與勢能的和。機械能是表示物體運動狀態與高度的物理量。化學能是物體發生化學反應時所釋放的能量。是指化合物的能量,根據能量守恆定律,這種能量的變化與反應中熱能的變化是大小相等、符號相反,參加反應的化合物中各原子重新排列而產生新的化合物時,將導致化學能的變化,產生放熱或吸熱效應。
一切化學反應實質上就是原子最外層電子運動狀態的改變;在化學反應中吸收或者釋放的能量就叫做化學能,化學能的來源是在化學反應中由於原子最外層電子運動狀態的改變和原子能級發生變化的結果」。 物體由於運動而具有的能叫動能[1],它通常被定義成使某物體從靜止狀態至運動狀態所做的功。它的大小是運動物體的質量和速度平方乘積的二分之一。
物體的速度越大,質量越大,具有的動能就越多。
運動速度相同的物體,質量越大,它的動能也越大.
『陸』 物理中,能量的概念是什麼必採納!不要復制的!
在教科書上一般是這樣描述能量的:一個物體能做功,我們就說它具有能。
換句話說就是:要想做功就一定需要能量。
通俗的解釋就是:「能量」是描述一個物體(或物質)做功能力的物理量的名稱,簡稱「能」。
能量有很多種形式:物理課中常提到的能量存在形式大概有:動能、重力勢能、彈力勢能、化學能、熱能、核能(或原子能)、電力勢能、光能、聲能……等等。
以下內容可幫助記憶:
能量的單位和功的單位相同。即1千克米(9.8焦耳)的能量最多可以做1千克米(9.8焦耳)的功。
能量做功是有效率的,有的時候一種能量可以完全(或幾乎完全)做功,比如重力勢能,但是也有的時候一種能量不可能完全用來做功。比如熱能。
『柒』 初二物理 什麼是能量
能量科技名詞定義
中文名稱:能量 英文名稱:energy 其他名稱:能 定義1:物質運動的一種度量。對應於物質的各種運動形式,能量也有各種形式,彼此可以互相轉換,但總量不變。熱力學中的能量主要指熱能和由熱能轉換而成的機械能。 所屬學科: 電力(一級學科) ;通論(二級學科) 定義2:生命系統的基礎和生態系統的動力, 一切生命活動都存在著的能量流動和轉化。 所屬學科: 生態學(一級學科) ;生態系統生態學(二級學科) 定義3:量度物體做功的物理量。 所屬學科: 資源科技(一級學科) ;能源資源學(二級學科)
『捌』 能量是什麼指物理學中的詳細
物理定義
能量是物質運動轉換的量度,簡稱「能」。世界萬物是不斷運動的,在物質的一切屬性中,運動是最基本的屬性,其他屬性都是運動的具體表現。能量是表徵物理系統做功的本領的量度。
對應於物質的各種運動形式,能量也有各種不同的形式,它們可以通過一定的方式互相轉換。
在機械運動中表現為物體或體系整體的機械能,如動能、勢能、聲能等。在熱現象中表現為系統的內能,它是系統內各分子無規則運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內的能量的總和,但不包括系統整體運動的機械能。對於熱運動能(熱能),人們是通過它與機械能的相互轉換而認識的(見熱力學第一定律)[2] 。
空間屬性是物質運動的廣延性體現;時間屬性是物質運動的持續性體現;引力屬性是物質在運動過程由於質量分布不均所引起的相互作用的體現;電磁屬性是帶電粒子在運動和變化過程中的外部表現,等等。物質的運動形式多種多樣,每一個具體的物質運動形式存在相應的能量形式。
宏觀物體的機械運動對應的能量形式是動能;分子運動對應的能量形式是熱能;原子運動對應的能量形式是化學能;帶電粒子的定向運動對應的能量形式是電能;光子運動對應的能量形式是光能,等等。除了這些,還有風能、潮汐能等。當運動形式相同時,物體的運動特性可以採用某些物理量或化學量來描述。物體的機械運動可以用速度、加速度、動量等物理量來描述;電流可以用電流強度、電壓、功率等物理量來描述。但是,如果運動形式不相同,物質的運動特性唯一可以相互描述和比較的物理量就是能量,能量是一切運動著的物質的共同特性。
『玖』 初中物理中能量有哪些
動能是由於物體的運動而產生的能量。(動能與物體的質量和物體的運動速度有關、打個比方不知道你看nba不,姚明與奧尼爾如果他兩以相同的速度同向奔跑由於鯊魚的體重比巨人的大所以後者的動能就畢前者大
機械能是物體宏觀上具有的能量,包括動能、位能。例如動能,物體由於運動而具有的能量就是動能,運動速度越快,動能越大,機械能也就越大;
化學能主要指化學物質分子、原子間的結合能,體現在物質發生化學反應時釋放、轉化的能量,如炭的燃燒這一化學反應,化學能轉化為了光能、熱能。
『拾』 八年級下冊物理書 什麼叫做能量
能量:能量是物質運動的量化轉換,簡稱「能」。一個物體能夠做功,就說物體具有能。功是能量轉化的量度。
能量分為機械能、分子內能、電能、化學能、原子能、內能等。