能量守恒定律.doc

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1、1.能量守恒定律的建立能量守恒定律是建立在自然科学发展能量守恒定律的建立能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪，经过伽利略、牛顿、惠更...进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律做了必要的准备。能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔，焦耳和亥姆霍兹等人完成。...2.能量守恒定律能量守恒定律(2003-05-2620:43:11)法国工程师沙第·卡诺第一个对蒸汽机的效率进行了精密的物理和数学分析。建立卡诺原理。德国医生迈尔1840年从荷兰到爪哇的船员静脉血的颜色的不

2、同，发现体力和体热来源于食物中所含的化学能，提出如果动物体能的输入同支出是平衡的，那么，所有这些形式的能在量上就必定守恒。1847年，德国物理学家赫耳姆茨于发表《论力的守恒》，第一次系统地阐述了能量守恒原理，从理论上把                          能量守恒定律的建立           返回    能量守恒定律是建立在自然科学发展的基础上的，从16世纪到18世纪，经过伽利略、牛顿、惠更斯、莱布尼兹以及伯努利等许多物理学家的认真研究，使动力学得到了较大的发展，机械能的转化和守恒的初步思想，在这一时期已经萌发。   18世纪末和

3、19世纪初，各种自然现象之间的联系相继被发现。伦福德和戴维的摩擦生热实验否定了热质说，把物体内能的变化与机械运动联系起来。1800年发明伏打电池之后不久，又发现了电流的热效应，磁效应和其它的一些电磁现象。这一时期，电流的化学效应也被发现，并被用来进行电镀。在生物学界，证明了动物维持体温和进行机械活动的能量跟它所摄取的食物的化学能有关，自然科学的这些成就，为建立能量守恒定律做了必要的准备。   能量守恒定律的最后确定，是在19世纪中叶由迈尔，焦耳和亥姆霍兹等人完成。   德国医生迈尔是从生理学的角度开始对能量进行研究的。1842年，他从“无不生有，

4、有不变无”的哲学观念出发，表达了对能量转化和守恒思想，他分析了25种能量的转化和守恒现象，成为世界上最先阐述能量守恒思想的人。   英国物理学家焦耳从1840年到1878年将近40年的时间里，研究了电流的热效应，压缩空气的温度升高以及电，化学和机械作用之间的联系，做了400多次实验，用各种方法测定了热和功之间的当量关系，为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础。   在1847年，当焦耳宣布他的能量观点的时候，德国学者亥姆霍兹在柏林也宣读了同样课题的论文。在这篇论文里，他分析了化学能，机械能，电磁能，光能等不同形式的能的转化和守恒，并且把结果跟永

5、动机不可能制造成功的联系起来，他认为不可能无中生有的创造一个永久的推动力，机器只能转化能量，不能创造和消灭能量。亥姆霍兹在论文里对能量守恒定律作了一个清晰，全面而且概括的论述，使这一定律为人们广泛接受。   在19世纪中叶，还有一些人也致力于能量守恒的研究。他们从不同的角度出发，彼此独立的研究，却几乎同时发现了这一伟大的定律。因此，能量守恒定律的发现是科学发展的必然结果。此时，能量转化和守恒定律得到了科学界的普遍承认。这一原理指出：自然界的一切物质都具有能量，对应于不同的运动形式，能量也有不同的形式，如机械运动的动能和势能，热运动的内能，电磁运动

6、的电磁能，化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。当运动形式发生变化或运动量发生转移时，能量也从一种形式转化为另一种形式，从一个系统传递给另一个系统；在转化和传递中总能量始终不变。  恩格斯曾经把能量转化和守恒定律称为“伟大的运动基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学的三大发现之一。（另两个发现是细胞学说，达尔文的生物进化论）   　　首页能量守恒与转化定律37>在两个孤立系统间的相互作用中，通过且确定的作用途径，两个系统间会发生两种改变。1通过系统间的相互作用，系统整体发生变化，如运动速度。2系统间在发生相互作为的同

7、时，构成系统的介质因传递系统间的作用而发生存在状态的变化，如振动，温度等。在物体间机械运动的相互作用中，有两种作用方式：一种是碰撞，另一种是摩擦。在对完全弹性碰撞，摩擦生热的考察中，能量单位若采用力与作为距离的乘积，在两个孤立系统间，此两种作用方式都不遵守能量守恒和转化定律。能量守恒仅限于特殊的情况下。如采用冲量变化量的形式，仍然不能得到能量守恒的结论。38〉在一个系统发生的能量转化过程，系统遵守动量守恒定律，即系统的状态不变。在非弹性碰撞或不可逆过程中，可以认为能量确定的转化途径存在确定的转化关系，但能量转化不守恒。如摩擦生热过程，热机的能量转

8、化过程。完全弹性碰撞中，碰撞前后弹性体与系统间的相对能量不变，但碰撞过程中产生震动能量。我们不论采用何种能量定义方式，在量值上，物质运动