能量的定義 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。例如: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于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。物質的運動形式是多種多樣的,對于每一個具體的物質運動形式存在相應的能量形式,例如:與宏觀物體的機械運動對應的能量形式是動能;與分子運動對應的能量形式是熱能;與原子運動對應的能量形式是化學能;與帶電粒子的定向運動對應的能量形式是電能;與光子運動對應的能量形式是光能;等等。當運動形式相同時,兩個物體的運動特性可以采用某些物理量或化學量來描述和比較。例如,兩個作機械運動的物體可以用速度、加速度、動量等物理量來描述和比較;兩股作定向運動的電流可以用電流強度、電壓、功率等物理量來描述和比較。但是,當運動形式不相同時,兩個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,即能量特性是一切運動著的物質的共同特性,能量尺度是衡量一切運動形式的通用尺度。因此,可以對能量做出全新的哲學定義。
能量:是用以衡量所有物質運動規模的統一的客觀尺度。 [編輯本段]能量的表現形式與度量單位 物質運動的一般量度。物質運動有多種形式,表現各異,但可互相轉換,表明這些運動有共性,也有內在的統一的量度,即能量。能量以機械能、內能、電能、化學能等各種形式,出現在不同的運動中,并通過作功、傳熱等方式進行轉換。能量的單位為焦、爾格、千瓦時、電子伏(特)等。
能量在物理中的符號一般是E,其國際單位是焦耳J。除焦爾外常用的還有千瓦小時kWh和卡cal:
1J=0.2388cal=(3.6*10^6)^(-1)kWh
除此之外在物理中,尤其在原子物理和粒子物理中還常使用電子伏:
1 eV = 1.602 176 462(63) · 10-19 J “能量”的來歷 能量這個詞是 T.楊 1801 年在倫敦國王學院講自然哲學時引入的,他針對當時把質量與速度二次方之積稱為活力或上升力的觀點,提出用能量這個詞表示上述乘積是妥當的 ,并和物體所作的功相聯系。但并未引起重視,人們仍認為不同的運動中蘊藏著不同的力。直到能量守恒定律被確認后 ,才認識能量概念的重要意義。 [編輯本段]質能關系 在狹義相對論[1]中,能量和另一個重要物理概念即質量聯系在一起了,建立了質能關系公式:E=mc2,這個公式更深刻地闡明了能量的物質性,表明兩者存在某種深刻的聯系。即質量和能量就是一個東西,是一個東西的兩種表述。質量就是內斂的能量,能量就是外顯的質量。
正如愛因斯坦而言:“質量就是能量,能量就是質量。時間就是空間,空間就是時間。” 能量在物理中的意義: 在物理學中,能量是最基礎的一個概念之一,從開門的經典力學到宇宙學、相對論和量子力學,能量總是一個中心的概念。
一般在常用語中或在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、可以相當于做一定量的功。比如說1千克汽油含12千瓦小時能量的話,那么是指假如將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一個量。一個系統的能量可以被定義為從一個被定義的零能量的狀態轉換為該系統現狀的功的總和。一個系統到底有多少能量在物理中并不是一個確定的值,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于食物。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,加上水則為六大類。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“熱源質”。
能量是一種客觀存在,自然界的萬物都是他的表現形式。與物質都存在反物質一樣它也有相對的反能量。當它們相遇時系統就恢復平靜了,就什么都沒有了,就不存在了。
任何運動都需要能量。能量的形式有許多如:光聲熱電,有機械能,化學能,熱能,電能,聲能等等。
舉一個例子而言,我們觀察一個質量為1kg的固體的能量:
假如我們在研究經典力學而只對它的動能感興趣的話,那么它的能量就是我們要將它從靜止加速到它現有速度所加的功的總和。
假如我們在研究熱學而只對它的內能感興趣的話,那么它的能量就是我們要將它從絕對零度加熱到它現有溫度所加的功的總和。
假如我們在研究物理化學而只對它所含有的化學能感興趣的話,那么它的能量就是我們在合成這個固體時對它的原料加入的功的總和。
假如我們在研究原子物理而只對它所含的原子能感興趣的話,那么它的能量就是我們從原子能為零的狀態對它做功、使它達到現在狀態的功的總和。
當然我們也可以用反過來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它所含的所有的原子能全部釋放出來的功的總和。
可見,能量雖然是一個非常常用和非常基礎的物理概念,但同時也是一個非常抽象和非常難定義的物理概念。事實上,物理學家一直到19世紀中才真正理解能量這個概念。在此之前能量常常被與力、動量等概念相混。有一段時間里,物理學家使用過一個稱為“活力”的、與能量非常相似的概念,其意思是一種使物體活潑起來(動起來、熱起來)的力。英語中的能量一詞energy是兩個希臘詞的組合:εν是“在……之中”的意思,εργοs是“功、勞動”的意思。加在一起 en-ergi 就是“加進去的功”的意思。 [編輯本段]正常需要 中國營養學會2000年提出中國居民膳食能量參考攝入量指出,成年男性輕、中體力勞動者每日需要能量為2400-2700kcal;女性輕、中體力勞動者每日需要能量為2100-2300kcal.嬰兒、兒童和青少年、孕婦和乳母、老年人各自的生理特點不同,能量需要也不盡相同。能量在英文中的意義: energy
n.
-gies
活力;精力
to devote all one's energies to a job
全身心投入工作
Young people usually have more energy than the old.
年輕人通常比老年人有活力。
To everyone's surprise, the old painter seemed to have more energy after his recovery from his serious illness than even the young.
使大家感到驚訝的是這位老畫家在重病復原后似乎比青年人精力還要充沛些。
atomic energy
原子能 [編輯本段]能量守恒定律 1.早期的“質量守恒定律”(質能關系之前)
2.“能量守恒定律”
3.愛因斯坦的“質能關系”
4.“信息守恒定律”
γ射線。γ射線的本質是高能光子,波長短于0.01埃,其能量強于X射線,具有很強的穿透性。主要由放射性物質衰變,恒星的熱核反應,大質量恒星超新星爆發,類星體等產生。宇宙中存在著γ射線暴,雖然持續時間很短,但是伽馬射線暴所放出的能量卻十分巨大,在若干秒鐘時間內所放射出的伽馬射線的能量相當于幾百個太陽在其一生(100億年)中所放出的總能量!
宇宙的能量就是——暗物質!
E=MC^2
