能量是物质运动转换的量度，热力学第2定律，效率

伽利略43、能量是物质运动转换的量度，热力学第2定律，效率

 

（能）物理定义

…能：见《伽利略39、40》…

…定、义、定义：见《欧几里得28》…

（…《欧几里得》：小说名…）

能量是物质运动转换的量度。

世界万物是不断运动的。

在物质的一切属性中，运动是最基本的属性，其他属性都是运动的具体表现。

…属、性、属性：见《欧几里得33》…

…基、本、基本：见《欧几里得2》…

 

能量是表征物理系统做功的本领的量度。

…表征：见《伽利略41》…

…物、理、物理：见《欧几里得139》…

…系、统、系统：见《欧几里得37》…

 

对应于物质的各种运动形式，能量也有各种不同的形式，它们可以通过一定的方式互相转换。在机械运动中表现为物体或体系整体的机械能，如动能、势能、声能等。在热现象中表现为系统的内能，它是系统内各分子无规则运动的动能、分子间相互作用的势能、原子和原子核内的能量的总和，但不包括系统整体运动的机械能。对于热运动能（热能），人们是通过它与机械能的相互转换而认识的。

…形、式、形式：见《欧几里得13》…

…体、系、体系：见《欧几里得27》…

 

空间属性是物质运动的广延性体现；时间属性是物质运动的持续性体现；引力属性是物质在运动过程由于质量分布不均所引起的相互作用的体现；电磁属性是带电粒子在运动和变化过程中的外部表现，等等。物质的运动形式多种多样，每一个具体的物质运动形式存在相应的能量形式。

…性：1.物质所具有的性能；物质因含有某种成分而产生的性质：黏～。弹～。药～。碱～。油～。2.后缀，加在名词、动词或形容词之后构成抽象名词或属性词，表示事物的某种性质或性能：党～。纪律～。创造～。适应～。优越～。普遍～。先天～。流行～…见《欧几里得10》…

 

宏观物体的机械运动对应的能量形式是动能；分子运动对应的能量形式是热能；原子运动对应的能量形式是化学能；带电粒子的定向运动对应的能量形式是电能；光子运动对应的能量形式是光能，等等。除了这些，还有风能、潮汐能等。

 

运动形式相同时，物体的运动特性可以采用某些物理量或化学量来描述。

物体的机械运动可以用速度、加速度、动量等物理量来描述；电流可以用电流强度、电压、功率等物理量来描述。

…动、量、动量：见《伽利略41》…

…电流强度一般指电流…

 

但是，如果运动形式不相同，物质的运动特性唯一可以相互描述和比较的物理量就是能量，能量是一切运动着的物质的共同特性。

…特、性、特性：见《欧几里得23》…

 

因此可以对能量作出定义：能量在古希腊语中意指“活动、操作”，是一个间接观察的物理量，被视为某一个物理系统对其他物理系统做功的能力。

功被定义为力在物体沿力的方向发生位移的空间积累效应，并且等于力与在力的方向上通过的位移的乘积。

 

一个物体所含的总能量奠基于其总质量，能量同质量一样既不会凭空产生，也不会凭空消灭。

…奠、基、奠基：见《欧几里得115》…

 

能量和质量一样都是标量。

…标、量、标量：见《伽利略38》…

 

在国际单位制（SI）中，能量的单位是焦耳。

能量是用以衡量所有物质运动规模的统一量度。

 

A系统可以借由简单的物质转移将能量传递到B系统中（因为物质的质量等价于能量）。如果能量不是借由物质转移而传递能量，而是由其他方式传递，会使B系统产生变化，因为A系统对B系统作功。

功的效果如同一个力以一定的距离作用在接收能量的系统中。例如，A系统可以经过电磁辐射到B系统，使吸收辐射能量的B系统内部的粒子产生热运动。

…辐、射、辐射：见《伽利略1》…

 

一个系统也可以通过碰撞传递能量，在这种情况下被碰撞的物体会在一段距离内受力并获得运动的能量，称为动能。

热能的传递则可以由以上两个方法产生：热可以由辐射能转移能量，或者直接由系统间粒子的碰撞而转移动能。

 

能量可不用表现为物质、动能或是电磁能的方式 储存在一个系统中。

当粒子在与其有相互作用的一个场中移动一段距离（需借由一个外力来移动），此粒子移动到这个场的新的位置所需的能量便被储存了。当然，粒子必须借由外力才能保持在新位置上，否则其所处在的场会借由推或者是拉的方式让粒子回到原来的状态。

这种借由粒子在力场中改变位置而储存的能量就称为位能（势能）。一个简单的例子就是在重力场中往上提升一个物体到某一高度所需要做的功就是位能（势能）。

 

任何形式的能量可以转换成另一种形式。举例来说，当物体在力场中自由移动到不同的位置时，位能可以转化成动能。

 

当能量属于非热能的形式，它转化成其他种类的能量的效率可以很高甚至是完美的转换，包括电力或者新的物质粒子的产生。然而如果是热能的话，则在转换成另一种形态时，就如同热力学第2定律所描述的，总会有转换效率的限制。

…热力学第2定律：热力学的基本定律之一。说明热现象过程的方向。

一种表述是：不可能从单一热源吸热，使吸收的热完全变成有用功，而不引起其他变化；

另一种表述是：不可能把热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。

这两种表述是等效的，实质都是说一切与热现象有关的过程都是不可逆的…

（…基、本、基本：见《欧几里得2》…

…定、律、定律：见《欧几里得79》…）

…效率：1.一种机械或装置在工作时输出的有用能量与输入能量的比值。

2.人或机器在单位时间内完成的工作量的大小：提高工作～…

 

“在17世纪初，天主教会竭力避免来自基督教界内部的造反（新教改革）。当天主教会受到攻击时，教会内部不少人都不喜欢放宽对天主教学说的恪守。伽利略很可能成了一场更大规模战争的间接牺牲品。

请看下集《伽利略44、伽利略于1642年去世，在同一年，艾萨克·牛顿诞生了》”

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