方浪书院 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

能量是物理学的基本概念之一,从经典力学到相对论、量子力学和宇宙学,能量总是一个核心概念。

在一般常用语或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,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物理量。一个系统的能量可以被定义为从一个零能量的状态转换为该系统现状的功的总和。一个系统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”。

能量守恒定律表明能量不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式,而能的总量保持不变。能量是标量,不是矢量,没有方向。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。能量的形式有许多种,例如光能、声能、热能、电能,机械能、化学能、核能等。举一个例子,观察一个质量为1kg的固体的能量:

在经典力学中,其能量就是从静止加速到现有速度所作的功的总和。

在经典热学中,其能量就是从绝对零度加热现有温度所作的功的总和。

在物理化学中,其能量就是合成这个固体时对原料加入的功的总和。

在原子物理中,其能量就是从原子能为零的状态对它做功达到现有状态的功的总和。

还可以用相反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其结合能在原子核裂变或聚变反应中释放出来变成反应产物的动能。

能量虽然是一个常用和基本的物理概念,同时也是一个抽象的物理概念。

事实上,物理学家一直到19世纪中才真正理解能量概念,在此之前常常与力、动量等概念混淆。

人体的能量需要量是指机体能长期保持良好的健康状况,具有良好的体型、机体构成和活动水平的个体,达到能量平衡并能维持从事生产劳动和社会活动所必须的能量摄入量。

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)。

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。

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。

能量,林枫十分渴望的东西,能量不够就什么都做不了,现在能做的就是不断的增强自己的能量。(未完待续。)

方浪书院推荐阅读:从炮灰NPC开始称霸宇宙都末世了,人生躺平系统才来?诸天从村长开始我红警指挥官,制霸废土星际之全能进化等级突破亿万级,全宇宙被我吓尿欧皇鬼事专门店冒牌金手指苟在宗门御兽修仙完美风暴转生末日:开局获得数万丧尸娘无尽穿越世界末世降临:全球断电无限流:病娇男主总粘人四合院:刀劈易中海,院里谁不服神话征服者末日黎歌电影世界幕后黑手在海贼世界疯狂嚯嚯别人人在诸天,侠客局局长小雌性是万人迷,养了一窝毛绒绒末世崛起:我坐拥十大神级机甲咒回:身为剑修,打个HE怎么了科技:走别人的路,让人无路可走驱魔人的自我修养五年后,她抱着萌娃虐翻财阀家族起源异界饥荒女王末世多子多福,我一天捡一个女神全球冰封:开局获得修改器冰封末世:我撑起全城女神庇护所无限之神级思路机甲战争:决战AI在美漫世界开出租帝国从第四天灾开始举国开发异世界魔神乐园从港综签到成为传说噩梦惊袭在世界末日拍特摄假面骑士我的老婆是星际大佬苟在末日放冷箭全民:核污后世界,我收亿点明星女仆合理吧蒸汽铁甲城快穿女神苏炸天绝境:假如你能复活战神高温末世,三宫六院不算什么疯了吧!你管这叫辅助?江尘夏蕊儿末世从大英博物馆开始
方浪书院搜藏榜:大癌变时代冰帝时代:我真打算走稳健流的!我的生物黑科技我的分身有点多快穿直播:扑倒反派boss超品药师新大明帝国诸天星图熬死诸天宇宙流浪:播种文明末世天灾:重生后我要换种活法玄门医圣末世活着!我在生存世界里当大佬争锋地末世降临,开局获得千本樱金牌工具人全球冰封:我的小妈又美又飒软萌宿主被病娇大佬捡走了科技最巅峰三生酒店机娘纪元:曙光铁骑沙漠直播:开局捡到小耳廓狐大魔龙宿主一心搞钱养boss炼尸系的崛起快穿之病娇男配不好惹亮剑世界:我疯狂扩兵未知危机来临后她逆翻天了零号腐肉加工厂核动力都出来了,你说你本科生?尘寰幻梦我在文字游戏里诡异修仙神源之垃圾星上全民暗夜危机:我与死亡同行唤神末世女主宰:兵王的最强萌妻诸天大先生少林高手都市行当人鱼崽崽在星际监狱C位出道反派是只狐狸精逆袭之最强人生至高圣皇战神天赋末世之男左女右世界寄生体无限诸天吃货海绵精的无限之旅一等公民神话征服者
方浪书院最新小说:记忆囚笼:脑机暗网末世:我的列车能无限续接救世主今天也在饲养神明无限求生:原来你是这样的小福星末世天灾:熟读剧情的我无敌了末日悼亡诗丧尸世界A我在末世疯狂作死出狱被分手,我往返末世渣女一家吓跪了重生后和大佬一统蓝星末世之重生之囤货全民杀戮游戏:开局觉醒SSS级天赋永生之法末世:精神陷落后逃出大山之后丧尸:迷归末日:无限物资,拿捏无数女神带着百亿物资苟天灾末世暗域迷踪之风衣人交换兽夫后,疯批S级争着求我宠重生末世前,别人死活与我无关!海洋求生:美女莫慌,我有快递包裹末世:我不想把你种到地里废土拾荒日常末世:我靠预知未来,拿捏双马尾校花我是AI主宰,完虐歪瓜裂枣系统末日降临:我真的只有亿点物资那微不足道的人生末日血皇:我的血域吞噬亿万生灵是谁炸了地球?你们一个也跑不了都预知未来了,谁在末世当舔狗啊无限吞噬:从蛇进化成禁区兽皇荒野直播:人类崽崽震撼全星际刷爆七个兽夫厌恶值,雌性顶不住世界真的完美吗末日畸变:开局活吞眼镜王蛇恶雌死遁后,七个兽夫排队求合葬末世:物资无限叠加,高冷校花求收留封界逍遥界传承全民公路求生:欧皇重开带飞全球废土谋生:拾荒大小姐开局发癫离婚后,我突然有了几千亿我的世界海洋启示录超自然事件调查笔记天灾降临:我靠御兽苟到最后!拥有百万物资,末日我组建女团末世之龙帝纵横虚界觉醒穿越诸天从同福客栈开始