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4 2能量守恒定律发现的历程 一 能量及其形式 能量是度量物质运动的一种物理量 相应于不同形式的运动 能量分为机械能 分子内能 电能 化学能 原子能等 亦简称能 光合作用 高温高压 无氧 燃烧 热机 机械能 太阳能 化学能 生物能 内能 电能 发电机 二 能量的转化 1 不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化 内燃机车 内能转化机械能 1 18世纪蒸汽技术的发展 三 能量守恒定律发现的历史背景 莱布尼兹提出了 活力 概念及 活力 守恒原理 1686年 莱布尼兹在他的论文中提出mv不宜作运动的原动力的量度 应把mv2作为原动力的量度 2 活力 守恒的发现 荷兰物理学家惠更斯在1703年作为遗稿中对完全弹性碰撞作了详尽的研究 他写道 在两个物体的碰撞中 它们的质量和速度平方乘积的总和 在碰撞前后保持不变 这就是完全弹性碰撞中 活力 守恒原理的具体表述 2 活力 守恒的发现 1800年伏打发明将化学能转化为电能的伏打电堆1808年戴维发明了将电能转化为光能的电弧灯1824年卡诺对热机原理的研究提出热功转换的关系1834年法拉第发现了电磁感应现象 实现了机械运动向电磁运动的转化 3 动机研制的失败 永动机是指不需要能量供给的永不停止运动的发动机 历史上 人们提出了很多种永动机的制作方案 虽然人们经过多种尝试 做了多种努力 但永动机无一例外的归于失败 并且最早表述了能量守恒定律 他在1842年就认识到 永动机的设计在理论上是绝对不可能的 要是有人否认我的这个定理 那么我就能立即建造一部永动机 迈尔是最早进行热功当量实验的学者 在1842年 他用一匹马拉机械装置去搅拌锅中的纸浆 比较了马所做的功与纸浆的温升 给出了热功当量的数值 四 能量守恒定律的发现与确立 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 他做了400多次实验 用各种方法测定了热功当量的值 为能量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础 和迈尔同时期研究能量守恒的还有焦耳 他一生致力于实验研究 并于1840年得到焦耳定律 从1840年到1878年的将近40年的时间里 他研究了电流 四 能量守恒定律的发现与确立 论述了能量守恒与转化方面的基本思想 能量守恒定律 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体转移到另外一个物体 而在转化和转移的过程中其总量保持不变 四 能量守恒定律的发现与确立 1 能量守恒定律的建立的重大意义能量守恒定律的建立过程是人类认识自然的一次重大的飞跃 它是最普遍 最重要 最可靠的自然规律之一 而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式 2 恩格斯曾经把能量转化和守恒定
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