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大學物理力學小結 就是關于質點力學,剛體力學和能量守恒定律的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別~好的話加分!!!

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 08:56:29
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大學物理力學小結 就是關于質點力學,剛體力學和能量守恒定律的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別~好的話加分!!!【專家解說】:能量守恒定律 定律內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消 失,它只能從一種

【專家解說】:能量守恒定律 定律內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消 失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一 個物體轉移到別的物體,在轉化或轉移的過程中其 總量不變。 1)自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對 應:物體運動具有機械能、分子運動具有內(nèi)能、電 荷的運動具有電能、原子核內(nèi)部的運動具有原子能 等等。 (2)不同形式的能量之間可以相互轉化:“摩擦生熱 是通過克服摩擦做功將機械能轉化為內(nèi)能;水壺中 的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起,表明內(nèi) 能轉化為機械能;電流通過電熱絲做功可將電能轉 化為內(nèi)能等等”。這些實例說明了不同形式的能量 之間可以相互轉化,且是通過做功來完成的這一轉 化過程。 (3)某種形式的能減少,一定有其他形式的能增 加,且減少量和增加量一定相等.某個物體的能量 減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和 增加量一定相等。 能量守恒的具體表達形式 保守力學系統(tǒng):在只有保守力做功的情況下,系統(tǒng) 能量表現(xiàn)為機械能(動能和位能),能量守恒具體 表達為機械能守恒定律。 熱力學系統(tǒng):能量表達為內(nèi)能,熱量和功,能量守 恒的表達形式是熱力學第一定律。 相對論性力學:在相對論里,質量和能量可以相互 轉變。計及質量改變帶來能量變化,能量守恒定律 依然成立。歷史上也稱這種情況下的能量守恒定律 為質能守恒定律。 能量守恒定律的重要意義 能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定 律之一。從物理、化學到地質、生物,大到宇宙天 體。小到原子核內(nèi)部,只要有能量轉化,就一定服 從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學研究、工程 技術,這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。人類對各種 能量,如煤、石油等燃料以及水能、風能、核能等 的利用,都是通過能量轉化來實現(xiàn)的。能量守恒定 律是人們認識自然和利用自然的有力武器。 基本內(nèi)容:熱可以轉變?yōu)楣?,功也可以轉變?yōu)闊? 消耗一定的功必產(chǎn)生一定的熱,一定的熱消失時, 也必產(chǎn)生一定的功。 普遍的能量轉化和守恒定律在一切涉及熱現(xiàn)象的宏 觀過程中的具體表現(xiàn)。熱力學的基本定律之一。 表征熱力學系統(tǒng)能量的是內(nèi)能。通過作功和傳熱, 系統(tǒng)與外界交換能量,使內(nèi)能有所變化。根據(jù)普遍 的能量守恒定律,系統(tǒng)由初態(tài)Ⅰ經(jīng)過任意過程到達 終態(tài)Ⅱ后,內(nèi)能的增量ΔU應等于在此過程中外界 對系統(tǒng)傳遞的熱量Q 和系統(tǒng)對外界作功A之差,即 UⅡ-UⅠ=ΔU=Q-A或Q=ΔU+A這就是熱力學 第一定律的表達式。如果除作功、傳熱外,還有因 物質從外界進入系統(tǒng)而帶入的能量Z,則應為ΔU= Q-A+Z。當然,上述ΔU、A、Q、Z均可正可 負。對于無限小過程,熱力學第一定律的微分表達 式為 dQ=dU+dA因U是態(tài)函數(shù),dU是全微分;Q、A 是過程量,dQ和dA只表示微小量并非全微分,用 符號d以示區(qū)別。又因ΔU或dU只涉及初、終態(tài), 只要求系統(tǒng)初、終態(tài)是平衡態(tài),與中間狀態(tài)是否平 衡態(tài)無關。 熱力學第一定律的另一種表述是:第一類永動機是 不可能造成的。這是許多人幻想制造的能不斷地作 功而無需任何燃料和動力的機器,是能夠無中生 有、源源不斷提供能量的機器。顯然,第一類永動 機違背能量守恒定律。 兩者的區(qū)別與聯(lián)系: 熱力學第一定律是人類在長期的生產(chǎn)和科學實驗中 總結出來的一條普遍規(guī)律,適用于一切熱力學過 程。熱力學第一定律表明,一切熱力學過程都必須 服從能量守恒定律,因此熱力學第一定律實際上是 包括熱現(xiàn)象在內(nèi)的能量轉化與守恒定律。