能量有哪些類型？

【專家解說(shuō)】：能量是物理學(xué)中描寫一個(gè)系統(tǒng)或一個(gè)過(guò)程的一個(gè)量。一個(gè)系統(tǒng)的能量可以被定義為從一個(gè)被定義的零能量的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為該系統(tǒng)現(xiàn)狀的功的總和。一個(gè)系統(tǒng)到底有多少能量在物理中并不是一個(gè)確定的值，它隨著對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的描寫而變換。

舉一個(gè)例子而言，我們觀察一個(gè)質(zhì)量為1kg的固體的能量：

假如我們?cè)谘芯拷?jīng)典力學(xué)而只對(duì)它的動(dòng)能感興趣的話，那么它的能量就是我們要將它從靜止加速到它現(xiàn)有速度所加的功的總和。

假如我們?cè)谘芯繜釋W(xué)而只對(duì)它的內(nèi)能感興趣的話，那么它的能量就是我們要將它從絕對(duì)零度加熱到它現(xiàn)有溫度所加的功的總和。

假如我們?cè)谘芯课锢砘瘜W(xué)而只對(duì)它所含有的化學(xué)能感興趣的話，那么它的能量就是我們?cè)诤铣蛇@個(gè)固體時(shí)對(duì)它的原料加入的功的總和。

假如我們?cè)谘芯吭游锢矶粚?duì)它所含的原子能感興趣的話，那么它的能量就是我們從原子能為零的狀態(tài)對(duì)它做功、使它達(dá)到現(xiàn)在狀態(tài)的功的總和。

當(dāng)然我們也可以用反過(guò)來(lái)的方法來(lái)定義這個(gè)固體所含的能量，舉兩個(gè)例子：

該固體的內(nèi)能是將它冷卻到絕對(duì)零度所釋放出來(lái)的功的總和。

該固體的原子能是將它所含的所有的原子能全部釋放出來(lái)的功的總和。

等等。

可見(jiàn)，能量雖然是一個(gè)非常常用和非常基礎(chǔ)的物理概念，但同時(shí)也是一個(gè)非常抽象和非常難定義的物理概念。事實(shí)上，物理學(xué)家一直到19世紀(jì)中才真正理解能量這個(gè)概念。在此之前能量常常被與力、動(dòng)量等概念相混。有一段時(shí)間里，物理學(xué)家使用過(guò)一個(gè)稱為“活力”的、與能量非常相似的概念，其意思是一種使物體活潑起來(lái)（動(dòng)起來(lái)、熱起來(lái)）的力。英語(yǔ)中的能量一詞energy是兩個(gè)希臘詞的組合：εν是“在……之中”的意思，εργοs是“功、勞動(dòng)”的意思。加在一起 en-ergi 就是“加進(jìn)去的功”的意思。

在物理學(xué)中，能量是最基礎(chǔ)的一個(gè)概念之一，從開(kāi)門的經(jīng)典力學(xué)到宇宙學(xué)、相對(duì)論和量子力學(xué)，能量總是一個(gè)中心的概念。

一般在常用語(yǔ)中或在科普讀物中能量是指一個(gè)系統(tǒng)能夠釋放出來(lái)的、或者可以從中獲得的、可以相當(dāng)于做一定量的功。比如說(shuō)1千克汽油含12千瓦小時(shí)能量的話，那么是指假如將1千克的汽油中的化學(xué)能全部施放出來(lái)的話可以做12kWh的功。

能量在物理中的符號(hào)一般是E，其國(guó)際單位是焦耳J。除焦?fàn)柾獬Ｓ玫倪€有千瓦小時(shí)kWh和卡cal：

1J=0.2388cal=3.6*10^6kWh

除此之外在物理中，尤其在原子物理和粒子物理中還常使用電子伏：

1 eV = 1.602 176 462(63) · 10-19 J