3、能量的形式
任何人类活动都离不开能量。例如现代化的生活离不开电厂供应的电能;现代交通离不开燃料燃烧释放的化学能;核电站要利用谋些原子核裂变时释放的核能;人类生活需要摄入食物中的化学能;植物的生长依赖太阳能……
在长期科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,如动能、势能、电磁能、核能等。
(1)势能:相互作用的物体或物体相互作用的各部分,凭借其位置而具有的能。势能是作用物体所共有的。
①重力势能:顾名思义就是因重力而具有的能。地球对地表物体的引力通常称为重力。势能的大小取决于选取的参考面,计算地球表面的物体势能通常选取地表为零势能点。当我们把地表的物体抬高到距离地表h(h不太大)时,物体就具有势能mgh。
②弹性势能
(2)动能:物体因机械运动而具有的能。还是小球斜面实验中,小球滚到谷底,重力势能转化为另一种形式能量,这种能量我们称为动能,表达式为KE=1/2mv²
(3)热能:物体内部分子无规则运动的动能,称为热能。温度越高,物体含有的热能越大。
(4)核能:原子核内原子的结合能,它可以在原子聚变或者裂变反应中释放出来变成反应产物的动能。
此外,还有许多其他形式的能量。
4、能量是守恒的
小球斜面实验中,抬高的小球被释放后获得速度,滚到斜面底部时,小球开始因在桌面上方某一高度而具有的势能已经消失,但是,小球获得了运动。这个事实可以理解为,能量并未消失,而是以另外一种形式,即动能出现。
5、人类需要的能量从哪里来
虽然我们知道能量确实守恒,大使可供人类利用的能量并不易于保存。确定究竟有多少能量可供利用的那些定律称为热力学定律。它们包含着一个称为熵的不可逆热力学过程。
那今天我们可以从哪里获得能量的供应?