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FHSST 物理学/功和能/定义

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功和能
定义 - - - 机械能和能量守恒 - 重要数量、方程式和概念 - 来源

什么是功和能?

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The energy is the ability to do a work.

能是用一段时间内施加的力/功率来衡量,以产生变化/功的结果。

功的定义是施加于物体上的力,以改变该物体的物理性质。

功率 = 能量 / 时间 不使用任何力,就不会产生任何变化,也不会产生任何功。

功率和能量密切相关,但它们并不相同。

功率是能量传递的速率,而不是能量本身的数量。

功率的电气单位是瓦特(以科学家詹姆斯·瓦特的名字命名)

1 瓦特 = 1 焦耳 / 秒。

能量 = 功率 × 时间.

能量以各种形式存在:动能 [Ek = ½ m, v2 ]、势能 [Ep = m g h]、热能(热)、化学能电能电化学能磁能声能光能核能

能量可以以多种方式从一种形式转换为另一种形式

通过万有引力 当重力加速下落的物体时,它将物体的势能转换为动能,或者当物体被抬起时,重力场将提升者施加的能量存储为地球-物体系统中的势能。

通过电场和磁场力 在电场中的带电粒子具有势能。场力可以加速粒子,并将此粒子的势能转换为动能。带电粒子可以通过电场和磁场相互作用来相互传递能量,例如:导体中的电流将电能转换为热能。

摩擦力 当物体与另一个物体滑动时,具有与位置、方向和物体运动相关的势能和动能的质量物体可以转换为热能(热量)。滑动会导致接触表面的分子通过电磁场相互作用并开始振动。

通过发射或吸收光子 当光子照射到物体上时,光子可能会穿过物体、被物体反射或被构成物体的原子吸收。根据表面的光滑程度和光子波长的尺度,反射可以是漫反射(粗糙表面)或相干反射(光滑表面)。如果光子被吸收,光子的能量也可能会被分割并以以下方式之一转换:• 光热效应 吸收的能量可能会简单地产生热能或物体的热量。在这种情况下,光子的能量会转换为称为声子的分子振动,这实际上是热能。• 光电效应 吸收的能量可能会转换为传导电子的动能,从而产生电能。• 光化学效应 能量可能会引起化学变化,从而有效地储存能量。核反应发生在粒子的原子核结合在一起 [聚变反应] 或原子核分裂 [裂变反应] 时。

在国际单位制 [SI 制] 中,电能单位是 1 焦耳(以英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的名字命名)。

1 焦耳是我们如果在 1 米的距离内施加 1 牛顿的力所消耗的功的能量量。.

提升 1 磅约 9 英寸需要 1 焦耳的能量。

国际单位制中的力单位是 1 牛顿(以英国物理学家艾萨克·牛顿的名字命名)。

1 牛顿的力是可以使质量为 1 公斤(约 2.205 磅)的物体加速的力,使其在施加力的每一秒内获得每秒 1 米的速度。

电器的额定功率是指这些电器每单位时间消耗的能量。这个量被称为“功率”。

能量 = 功率 × 时间 = (100 焦耳/秒) × (3600 秒) = 360,000 焦耳

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