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既然能量守恒,那么用过的能量到哪里去了?(什么情况下用守恒定律)

作者:机械网
文章来源:本站

  

既然能量守恒,那么用过的能量到哪里去了?(什么情况下用能量守恒定律)

  

既然能量守恒,那么用过的能量到哪里去了?(什么情况下用能量守恒定律)

  

既然能量守恒,那么用过的能量到哪里去了?(什么情况下用能量守恒定律)

  能量是金属态氢离子的“磁力矩”切割磁力线释放的电磁波。

  电磁波没有体积与质量,能量守恒的本质是质量守恒。

  金属态氢离子的“磁力矩”相互切割产生电磁波的同时,物质转化为新元素,质量守恒。这样金属态氢离子由高能粒子转化为低能状态。

  能量既不会无中生有,也不会凭空消失。

  能量守恒指的是孤立系统内部的总能量保持不变。但是系统内部的能量的是可以相互转化的。这个定律就规定了第一类永动机不可能实现。

  没有外界能量的输入,上图的永动机不可能实现。

  最早的话,得追溯到公元前500年,古希腊的一位哲学家泰勒斯,不过早期的守恒思想,跟现在的还是有差别的。后来,伽利略从单摆现象发现动能与势能的相互转换,不过他没有形成数学公式。莱布尼茨首次从数学模型上,给出了动量与动能的守恒。这期间,发生了很多故事,有兴趣的可以自己搜索下。关于能量守恒的争论,在早期还是比较火热的。随着时间的推进,科学认识的加深,能量守恒已经是物理界一个不可撼动的定律。

  既然能量守恒说的是能量可以互相转换,那么是否意味着这种转化不需要条件?能量转换的自发过程,是具有方向性的。

  如上图,装满热水的杯子,只会慢慢变冷,而不会越来越热,即热杯子的热量只会流失到空气中,低温空气中的热量不会传到热杯子中。在如下图,通电后的电阻丝产生热量,但是加热电阻丝却不会有电流产生。这些例子都说明,自发过程的能量的转化或转移,并不是没有方向性的。即:能量是由品质的。

  自发过程的能量的转移和转化,必须满足从高品质的能量向低品质的能量转移/转化。

  文章写到这里,热二定律呼之欲出。能量的转化和转移,并不是100%的,而是存在着消耗。热二律的表述特别多,比较著名的有开尔文表述、克劳修斯表述。所有这么多表述,核心就是能量转化不是100%。所以,第二类永动机也是不可能的。 像下图,船从海水中取能量,然后全部用于推动前进,转换效率没有那么高,所以实现不了。

  实际上,能量转换的效率挺低的。比如发电厂,热能转电能的效率在40%左右。太阳能电池,把太阳能转电能的效率15%左右。这其中大部分都损失了,损失到了空气中,变成声光电热等等形式。

  我想我已经回答完你的问题了。能量以声光电热等等的形式,耗散与周围环境中。

  中学物理的能量守恒定律是这么说的:能量不能凭空产生,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别的物体,能量的总量不会改变。我们生活中用到的能量大都是由别的能量转化得到的,用电饭煲煮饭,是由电能转化为内能(热能),用煤气炒菜,是由化学能转化为内能等等,在这些过程中,消耗的电能或化学能和产生的内能是一样的,这就是能量守恒。生产生活中要用到能量,这些能量都是从别的能量转化而来或者从别的物体转移过来,而能量的转化或转移是需求条件的,有的能量容易转化有的能量转化很难转化。一般来说,其它能量转化为内能都比较容易,但要把内能转化成其它的能就比较难了,并且转化的效率很低,我们所用的能量,最后都转化成了内能,要把这些内能再转化为其它方便使用的能量就很困难甚至是不可能的。这些能量最后到哪里去了?用煤气炒菜,煤气的化学能转化为内能,这些内能随后便扩散到周围空间的物体上再传递到地球上,而地球上的内能又向太空中散发…………

  历史上很多人曾致力于制造出能够源源不断对外做功的永动机,最后都以失败告终。能量的转化与守恒定律逐步建立起来之后,人们认识到违背能量守恒定律的永动机是不可能制造出来的。

  这时候会冒出一个新的问题:既然能量是守恒的,把转移走或转化掉的能量拿过来继续用不就可以吗?为啥我们还要节约能源呢?把用过的能量拿过来继续用,一直用下去,虽然这不违背能量守恒定律,但是违背了热力学第二定律。这样的美好设想也是不能实现的。

  先看这样两个例子:足球场上一个滚动的足球在草坪上逐渐停了下来,这个过程中足球的动能转化为内能。有没有这种可能,足球将草坪和自身上的内能拿出一部分直接转化为动能,自己又跑了起来?一直煮熟的热鸡蛋放到冷水中冷却下来,水的温度升高,鸡蛋的温度降低。有没有这种可能,温度相同的水和鸡蛋,水自发的降温,鸡蛋自发的升温,最后出来一只热鸡蛋?

  在这两个例子中,虽然能量都是守恒的,但这样的情景却永远不会发生,因为能量的转化有一定的方向性。机械能向内能方向转化非常容易,但内能向机械能方向转化却不容易,而且效率永远不会达到百分之百。

  热机就是利用热能做功的装置,热机的效率与高温热源和低温热源的温度有关。假设高温热源的温度为T1,低温热源的温度为T2,理想情况下卡诺热机的效率为1-T2/T1,永远不可能将热能全部对外做功。

  能量转换成热能后,能量可利用的品质就会降低,所以尽管能量是守恒的,人类仍然要节约能源。

  由于质能转换方程的建立,质量和能量能够互相转换,所以单纯的能量守恒已经不成立了。取而代之的是质能守恒,也就是质量和能量的总量守恒。

  质量可以通过核聚变或是正反物质湮灭转换成能量,而能量转换成质量过程较为漫长。

  你放了一盆热水,后来变凉了,你看着一块烧红的铁变凉了,能量消失了吗?没有,能量总是从温度高的向温度低的地方辐射。能量只不过辐射走了,它们去哪里了?也许你家有墙,一部分被墙反射,一部分被墙吸收,吸收就会升温,升温后再变得波长更长的光向外辐射能量。我们地球每天接收大量太阳光,一部分吸收,升温,一部分反射到太空,夜晚地球上的岩石,沙漠,海洋等再往太空辐射低频红外线,总之,能量只能从一种形式变成另一种形式,宇宙并不遵守质量守恒,仅仅遵守能量守恒。

  根据能量守恒,能量只能转化,不会消失。一般的能量形式有化学能,机械能,动能,势能,热能,电能,磁能等,而原子能一般不会涉及。所谓用过的能量不见了,一般就是转化成了其他能量,特别是热能,本质上就是粒子的运动速度的平均值,能量转化过程中一般都会有粒子的速度变化,所以导致能量损耗,也就是不见了。

  能量守恒的完整表述是质能守恒,通过爱因斯坦的质能方程转化,但是一般运动速度远低于光速的情况下,质量可以当作不变量,简化为能量守恒。

  能量守恒是引力作用,守恒定律,不代表前进力,当相当,或大于,小于的前进力,相互碰撞,就会产生倾移力,当对等倾移力,就会产生转动,动力,能量守恒就可转化成无限转动动力,实现永动。

  煤碳中有化学能,煤碳与氧气燃烧取暖时,煤碳和氧气中的化学能转化成热能释放出来,热能就是用过的能,最终从温度高的火炉中传递或者辐射到房间或者人身上,房屋和人身的温度升高会传递或辐射到周围温度低的物体,最终辐射到宇宙空间。

  汽油或柴油中有化学能,加在汽车中通过内燃机有30%左右的热能转化为汽车行驶的动能,70%左右的热能随尾汽排放到空气中,传递到温度低的物体,最终辐射到宇宙中,30%转化为汽车运动的动能就是用过的能,汽车到达目的地,司机踩刹车时用过的动能转化为热能,传递到周围温度低的物体,最终辐射到宇宙中。

  电站中发出的电能,输送到我们的家中,通过电灯泡转化为光能,光能辐射到房间里我们就能看到房间的一切,辐射到房间的光能就是用过的能量,辐射到房间物体上转换成热能,使物体表面的温度升高,最终也辐射到温度低的物体。

  能量不存在用过没有用过 只是从一种形式转化为另外一种形式 或者从一个物体转化到另外一个物体 只是我们在利用这种转化过程带来的好处罢了 当然有些不可控的带来的就是灾难

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