标签:#能量與物理學

共 16 篇文章

質能等價

= ,即质能-{}-等价(mass-energy equivalence)、质能-{}-互换,亦稱為質能-{}-轉換公式、质能-{}-方程,是阐述能量(')与质量(')間相互关系的理論物理學公式,公式中的 *' 是物理學中代表真空光速的常數。从现代物理的观点来看,这个方程表示静质量相当于静能量。 方程式的含义 该公式表明,有质量的物体相对于一个参照系静止时仍然有巨大的能量。而在牛顿力学中,静止的物体没有动能,可能有势能、化学能或热能,这…

功(work,W)狭义上指力学功、机械功,是物理学中描述力对物体位移所累积的物理量,定义为:力与位移的内积,即 W = \vec{F}\cdot \vec{s}。 详言之,力学功是“作用在物体上的外力与该力作用点位移的内积”;因此,对于受多个外力作用的物体,总功(total work)是所有外力做功的代数和,即总功等于所有外力对各自作用点做功之和;而总功又可拆分为平动功和转动功两部分。 功的广义定义为:在系统边界上,除了「温差驱动的热传…

结合能

结合能()依语境又称束縛能,是指两个或多个粒子结合成更大的微粒释放的能量,或相应的微粒分解成原来的粒子需要吸收的能量,这两种表述是等价的。 比如质子和中子结合成原子核时放出的能量,或原子核完全分解成质子和中子时吸收的能量,就是这种原子核的结合能。在结合成原子核的过程中,结合之前质子与中子质量之和大于结合之后原子核的质量,出现质量亏损,放出能量。放出的能量可以用质能方程\Delta E=(\Delta M)c^2计算。 又如假設電子在原子…

'()是一个热力学系统中的能量参数。规定由字母H表示,单位為焦耳(J)。此外在化学和技术文献中,摩尔焓H_m(单位:千焦/摩尔,\frac{kJ}{mol})和质量焓(或比焓,h)(单位:千焦/千克,\frac{kJ}{kg})也非常重要,前后分别描述了焓在单位物质的量和单位质量上的定义。 焓是内能和体积的勒让德变换。S, P, N总合的热势能。 总论 焓的定义是: :H = U + pV 其中H表示焓,U表示内能。 内能来自于热能-以…

内能

在熱力學裡,內能(internal energy)是熱力學系統內兩個具狀態變數之基本狀態函數的其中一個函數。內能是指系統所含有的能量,但不包含因外部力場而產生的系統整體之動能與位能。內能會因系統能量的增損而隨之改變。 系統的內能可能因(1)對系統加熱、(2)對系統作功,或(3)添加或移除物質而改變。當系統內有不可穿透的牆阻止物質傳遞時,該系統稱之為「封閉系統」。如此一來,熱力學第一定律描述,內能的增加會等於增加的熱量加上環境對該系統所作…

暗能量

在物理宇宙学和天文学中,暗能量()是一种基于观测推论出的能量,它在大尺度上影响整个宇宙。其表现为一种均匀的负压力,主要效应是推动宇宙加速膨胀,同时减缓宇宙大尺度结构的形成速率。根据目前公认的ΛCDM模型,暗能量占据着宇宙总质能的主导地位——在现今可观测宇宙中,暗能量占比达68%,暗物质与可见(重子)物质分别占26%和5%,而中微子、光子等其他组分几乎可以忽略不计。暗能量具有极低的密度:仅7×10−30克/立方厘米(等效能量密度为6×10…

能量守恒定律

能量守恒定律()闡明,孤立系统的总能量 E 保持不变。大量实验表明:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。例如,在炸弹爆炸的过程中,化学能可以转化为动能。 从能量守恒定律可以推导出第一類永动机永远無法實現。没有任何孤立系统能够持續對外提供能量。 歷史 早從約西元前五百年時,古希腊哲學家泰勒斯就認為在所有物質之中,有某種潛藏的物質會守恆…

零點能量

零點能量(可簡稱零點能)在物理學中是量子力學所描述的物理系統會有的最低能量,此時系統所處的態稱為基態;所有量子力學系統都有零點能量。這個辭彙起源於量子諧振子處在基態時,量子數為零的考量。 在量子場論中,這個辭彙和真空能量是等義詞,指空無一物的空間仍有一定能量存在,對一些系統可以造成擾動,並且導致一些量子電動力學會出現的現象,例如蘭姆位移與卡西米爾效應;它的效應可在納米尺度的元件直接觀測得到。 在宇宙論中,真空能量被視為宇宙常數的來源,與…

重力位

位於該球體的表面。]] 在古典力學中,一個位置上的重力位()等於將每單位質量的物體從零位面移動到該位置所需的功(即此过程中轉移给该单位质量的物体的能量)。重力位類似於電磁學中電位的概念,而質量可比擬為電荷在電磁學中扮演的角色。習慣上,重力位的零位面會取在無限遠處。在这种约定下,任何有限距離处的重力位都小於零。 在數學上,重力位也稱為牛頓位(),是位能理論的基礎。位能理論也可以用於解釋由均勻帶電或極化的橢圓體產生的靜電場和靜磁場。 位能 …

机械能

机械能()又作-{zh-cn:力学能;zh-tw:機械能;}-,是指宏观物质所表现出的势能Ep与动能Ek的总和,即 :E=E_{\rm k}+E_{\rm p} 机械能守恒定律 机械能守恒定律()是动力学中的基本定律,即任何物体系统无外力做功,系统内又只有保守力做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒…

量子涨落

在量子力學中,量子涨落(。或量子真空涨落,真空涨落)是在空间任意位置對於能量的暂时变化。 從维尔纳·海森堡的不确定性原理可以推導出這結論。 根據這原理的一種表述,能量的不確定性 \Delta E 與能量改變所需的時間 \Delta t ,兩者之間的關係式為 :\Delta E \Delta t \approx \frac{\hbar}{2} ; 其中 \hbar 是約化普朗克常数。 这意味著能量守恒定律好像被违反了,但是仅持续很短的时间…

真空能量

真空能量(Vacuum energy)是一種存在於空間中的背景能量,即使在沒有物質的空間(稱為自由空間)亦然存在。真空能量是与量子真空有关的零点能的一个特例。真空能量導致了多數基本力的存在。它的效應可以在各式各樣的實驗中觀測到,例如光的自发辐射(spontaneous emission)、伽瑪輻射、卡西米爾效應、范德瓦耳斯力、蘭姆位移等等。另外它也被認為與物理宇宙學中的宇宙常數項有關。 相關條目 希格斯場 暗能量 宇宙學常數 Λ真空解 …

不变质量

不变质量()或称内秉质量()、固有质量(),亦常简称为质量,指的是一个物体或一个物体系统由总能量和动量构成的在所有参考系下都相同的一个洛仑兹不变量。当这个系统作为整体保持静止时,不变质量等于系统的总能量除以光速的平方,这也等于这个系统在一个与之相对静止的秤上称得的质量。如果系统由一个单一粒子组成,不变质量也称作这个粒子的静止质量。 由于一个孤立系统的质心总保持匀速直线运动,因此观察者总可以选择这样一个参考系,使系统在这一参考系中的总动量…

热力学自由能

热力学自由能(英语:Thermodynamic free energy)是指一个热力学系统的能量中可以用来对外做功的部分,是热力学态函数。自由能可以作为一个热力学过程能否自发进行的判据。 对限定条件不同的热力学过程,热力学自由能有不同表达形式。最常见的有吉布斯自由能G和亥姆霍兹自由能A(或F)。等温等容过程用亥姆霍兹自由能 A = U - TS 作为自发性判据;等温等压过程用吉布斯自由能G = H - TS 作为判据,式中H为焓。 吉布…

比能

比能的定義是每單位質量所具有的能量:在國際單位制是J/kg或m2/s2。它是一種內在性質。與能量對比,這是一種整體性質(廣度性質)。比能有兩種主要的形式:場強度和運動強度。其他還有用在輻射吸收的計量單位是格雷和西弗。 相關條目 能量密度 熱值 參考資料 Y.A. Çengel, R.H Turner, Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences, McGraw Hill, 2005