间粒子的碰撞而转移动能。
能量可以不用表现为物质、动能或是电磁能的方式而储存在一个系统中。当粒子在与其有相互作用的一个场中移动一段距离(需借由一个外力来移动),此粒子移动到这个场的新的位置所需的能量便如此的被储存了。当然粒子必须借由外力才能保持在新位置上,否则其所处在的场会借由推或者是拉的方式让粒子回到原来的状态。这种借由粒子在力场中改变位置而储存的能量就称为位能。一个简单的例子就是在重力场中往上提升一个物体到某一高度所需要做的功就是位能。
任何形式的能量可以转换成另一种形式。举例来说,当物体在力场中自由移动到不同的位置时,位能可以转化成动能。当能量是属于非热能的形式时,它转化成其他种类的能量的效率可以很高甚至是完美的转换,包括电力或者新的物质粒子的产生。然而如果是热能的话,则在转换成另一种型态时,就如同热力学第二定律所描述的,总会有转换效率的限制。
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做能量的转移,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。这个能量守恒的定律,是在十九世纪初所提出,并应用于任何一个孤立系统。根据诺特定理,能量守恒是由于物理定律不会随时间而改变所得到的自然结果。
虽然一个系统的总能量,不会随这时间改变,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。
能量:是用以衡量所有物质运动规模的统一的客观尺度。
能量:是所有世界的终极转化力和最基本的组成“位量”(暂定义),与意识(精神力、灵魂)互补。
故能量有两种——动能和引力能。
在物理学中,能量是最基础的一个概念之一,从开门的经典力学到宇宙学、相对论和量子力学,能量总是一个中心的概念。
一般在常用语中或在科普读物中能量是指一个系统能够释放出来的、或者可以从中获得的、可以相当于做一定量的功。比如说1千克汽油含12千瓦小时能量的话,那么是指假如将1千克的汽油中的化学能全部施放出来的话可以做12kWh的功。
能量是物理学中描写一个系统或一个过程的一个量。一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量的状态转换为该系统现状的功的总和。一个系统到底有多少能量在物理中并不是一个确定的值,它随着对这个系统的描写而变换。人体在生命活动过程中,一切生命活动都需要能量,如物质代谢的合成反应、肌肉收缩、腺体分泌等等。而这些能量主要来源于食物。动、植物性食物中所含的营养素可分为五大类:碳水化合物、脂类、蛋白质、矿物质和维生素,加上水则为六大类。其中,碳水化合物、脂肪和蛋白质经体内氧化可释放能量。三者统称为“产能营养素”或“热源物质”。
完全相反的能量相遇会相互抵消吗?
能量守恒定律很清楚告诉我们,能量不会消失,只能转移。
能量是不会消失(抵消)的,而且能量是标量,不是矢量,所以没有方向,就没有完全相反的概念。
至于正物质与反物质并不是说质量有正负,而是原子核的电性相反,相遇后质量转化为能量。
任何运动都需要能量。能量的形式有许多如:光声热电,有机械能、化学能、热能、电能、声能等等。
举一个例子而言,观察一个质量为1kg的固体的能量:
假如在研究经典力学而只对它的动能感兴趣的话,那么它的能量就是将它从静止加速到它现有速度所加的功的总和。
假如在研究热学而只对它的内能感兴趣的话,那么它的能量就是将它从绝对零度加热到它现有温度所加的功的总和。
假如在研究物理化学而只对它所含有的化学能感兴趣的话,那么它的能量就是在合成这个固体时对它的原料加入的功的总和。
假如在研究原子物理而只对它所含的原子能感兴趣的话,那么它的能量就是从原子能为零的状态对它做功、使它达到状态的功的总和。
当然也可以用反过来的方法来定义这个固体所含的能量,举两个例子:
该固体的内能是将它冷却到绝对零度所释放出来的功的总和。
该固体的原子能是将它所含的所有的原子能全部释放出来的功的总和。
可见,能量虽然是一个常用和基础的物理概念,但同时也是一个非常抽象和难定义的物理概念。事实上,物理学家一直到19世纪中才真正理解能量这个概念。在此之前能量常常被与力、动量等概念相混。有一段时间里,物理学家使用过一个称为“活力”的、与能量非常相似的概念,其意思是一种使物体活泼起来(动起来、热起来)的力。
能量