能量守恒定律的内容是什么?

能量守恒定律(energy conservation law)即热力学第一定律是指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量(固有能量)、动能、势能三者的总量。

能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。

如果一个系统处于孤立环境,即不可能有能量或质量传入或传出系统。对于此情形,能量守恒定律表述为:“孤立系统的总能量保持不变。”

扩展资料:

能量守恒定律的形成过程:

能量既不能被创造,也不能被消灭。能量守恒是物质运动的普遍规律之一。物质运动有各种不同的形式,它们之间能相互转化。在转化前后,作为物质运动度量的能量,其总和不变。能量守恒的概念,在力学领域内早已为物理学家所证明。然而,这个守恒概念引伸到热能,则经历了二三百年之久。对于热能,在历史上有过种种错误的认识。

从18世纪到19世纪中叶,自然科学界长期被热质论所统治着。这种片面的理论认为物质中存在着一种流体,称为热质。将温度差所引起的传热,视为热质从高温物体流向低温物体;而摩擦生热则认为是热质释放的结果。这个理论与许多实验事实相矛盾。

1798年朗福德研制炮筒,观察到产生的热量与钻磨掉的金属屑的量不成比例,而且,如果用钝钻头继续进行钻磨,放出的热量几乎是无限的,这说明热质不可能是一种物质。以后又经过H.戴维、J.迈尔、H.亥姆霍兹等的工作。

特别是1840—1848年间J.焦耳所进行的热功当量实验,人们逐步认识到热质并不存在。热的传递或转化,与机械功及电功等的传递或转化一样,也是一种能量的传递或转化,而在传递或转化时,总能量恒定不变。这样,能量守恒就在普遍的基础上被确认。

参考资料来源:百度百科-能量守恒定律

能量定律(什么是能量定律)

能量的相关定律

在爱因斯坦的狭义相对论中,能量是四维动量中的一个分量。在任意封闭系统,在任意惯性系观测时,这个向量的每一个分量(其中一个是能量,另外三个是动量)都会守恒,不随时间改变,此向量的长度也会守恒(闵可夫斯基模长),向量长度为单一质点的静止质量,也是由多质量粒子组成系统的不变质量(即不变能量)。

单一质量粒子的相对论能量包括其静止质量及其动能。若一质量粒子动能为零(或在相对静止参考系中),或是一个有动能的系统在动量中心系中,其总能量(包括系统内部的动能)和其静止质量或不变质量有关,其关系式即为著名的E=mc2。

因此只要观测者的参考系没有改变,狭义相对论中能量对时间的守恒性仍然成立,整个系统的能量仍然不变,位在不同参考系下的观测者会量测的能量大小不同,但各观测者量到的能量数值都不会随时间改变。不变质量由能量-动量关系式所定义,是所有观测者可以观测到的系统质量和能量的最小值,不变质量也会守恒,而且各观测者量测到的数值均相同。

在量子力学中,量子系统的能量由一个称为哈密顿算符的自伴算符来描述,此算符作用在系统的希尔伯特空间(或是波函数空间)中。若哈密顿算符是非时变的算符,随着系统变化,其出现概率的测量不随时间而变化,因此能量的期望值也不会随时间而变化。量子场论下局域性的能量守恒可以用能量-动量张量运算子配合诺特定理求得。由于在在量子理论中没有全域性的时间算子,时间和能量之间的不确定关系只会在一些特定条件下成立,与位置和动量之间的不确定关系作为量子力学基础的本质有所不同(见不确定性原理)。在每个固定时间下的能量都可以准确的量测,不会受时间和能量之间的不确定关系影响,因此即使在量子力学中,能量守恒也是一个有清楚定义的概念。

能量必须遵守能量守恒定律。根据这个定律,能量只能从一种形式变为另一种形式而无法凭空产生或者是消灭。能量守恒是时间的平移对称性(平移不变性)得出的数学结论(见诺特定理)。

根据能量守恒定律,流入的能量等于流出的能量加上内能变化。

此定律是物理学中相当基本的判据。依照时间的平移对称性(平移不变性),物理定律(定理)在任何时间都成立。

能量守恒定律是许多物理定律的特征。以数学的观点来看,能量守恒是诺特定理的结果。如果物理系统在时间平移时满足连续对称,则其能量(时间的共轭物理量)守恒。相反的,若物理系统在时间平移时无对称性,则其能量不守恒,但若考虑此系统和另一个系统交换能量,而合成的较大系统不随时间改变,这个较大系统的能量就会守恒。由于任何时变系统都可以放在一个较大的非时变系统中,因此可以借由适当的重新定义能量来达到能量的守恒。对于平坦时空下的物理理论,由于量子力学允许短时间内的不守恒(例如正-反粒子对),所以在量子力学中并不遵守能量守恒,而在狭义相对论中能量守恒定律会转换为质能守恒定律。

质能守恒定律是指在一个孤立系统内,所有粒子的相对论动能与静能之和在相互作用过程中保持不变。质能守恒定律是能量守恒定律的特殊形式。

在狭义相对论中,质能公式E=mc2描述了质量与能量对应关系。在经典力学中,质量和能量之间是相互独立的,但在相对论力学中,能量和质量是物体力学性质的两个方面的同一表征。在相对论中质量被扩展为质量-能量。原来在经典力学中独立的质量守恒和能量守恒结合成为统一的质能守恒定律,充分反映了物质和运动的统一性。

能量守恒定律公式

能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。机械能守恒公式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,动量守恒公式:m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…。

能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。一般表述为:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。

扩展资料:

热力学第一定律即能量守恒定律,它是人类经验的总结,不能用任何别的原理来证明。热力学系统能量表达为内能、热量和功,热力学第一定律是能量守恒的一种表达形式。从它导出的结论,还没有发现与事实有矛盾。

根据热力学第一定律可以设想,要制造一种机器,它既不靠外界供给能量,本身也不减少能量,却不断地对外做功而不消耗能量。人们把这种假想的机器称为第一类永动机。因为对外界做功就必须消耗能量,不消耗能量就无法对外界做功,因此第一定律也可以表达为“第一类永动机是不可能造成的”。反过来,第一类永动机永远不能造成,也就证明了第一定律是正确的。

能量守恒定律是什么?

 能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。

能量守恒定律

能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。能量守恒定律是指在一个封闭系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量、动能、势能三者的总量。能量守恒定律可以表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。

能量的概括

能量是物质运动转换的量度,简称能。世界万物是不断运动的,在物质的一切属性中,运动是最基本的属性,其他属性都是运动的具体表现。能量是表征物理系统做功的本领的量度。能量是物质所具有的基本物理属性之一,是物质运动的统一量度。

能量以多种不同的形式存在,按照物质的不同运动形式分类,能量可分为机械能、化学能、热能、电能、辐射能、核能。这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。各种场也具有能量。

如何通俗的理解能量守恒定律

能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体传递给另一个物体,而且能量的形式也可以互相转换。这就是人们对能量的总结,称为能量守恒定律。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。

能量守恒定律(energy conservation law)即热力学第一定律是指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量(固有能量)、动能、势能三者的总量 。

能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。

如果一个系统处于孤立环境,即不可能有能量或质量传入或传出系统。对于此情形,能量守恒定律表述为:“孤立系统的总能量保持不变。”

扩展资料:

在物理学中,能量守恒定律表明,给定参考框架中的孤立系统的总能量保持不变 – 随着时间的推移,它被认为是保守的。能量既不能创造也不能毁灭;而是从一种形式转变为另一种形式。例如,化学能可以在炸药棒的爆炸中转化为动能。在技术术语中,能量守恒可以被Noether定理严格证明是连续时间平移对称的直接后果。

能量守恒定律的结果是,第一类永久运动机器不能存在。也就是说,没有外部能源供应的系统可以为其周围环境提供无限量的能量。对于没有时间平移对称性的运动方程,可能无法定义能量守恒。实例包括广义相对论中的弯曲空间或凝聚态物理学中的时间晶体。

参考资料:百度百科-能量守恒定律

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