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能量及其表现形式 能量是对物质运动的描述，也是对物质运动的一种度量。对应于物质的各种运动形式，也有各种形式的能量，诸如机械能、电能、化学能，以及分子内能、原子能等等。它们彼此可以互相转换，但能量的总量不变,即所谓能量守恒定律。在热力学中，能量主要指热能，及由热能转换而成的机械能。 能量，是一个间接观察到的物理量。它往往被视为某一个物理系统，对其他的物理系统做功的能力。由于功被定义为力作用一段距离， 因此能量总是等同于，沿着一定的长度，阻挡大自然基本力量的能力。 一个物体所含的总能量，基于它的质量，能量如同质量一样，既不会无中生有，也不会无原因的消亡。能量就像质量一样，是一个标量。 我们对于机械能、电能、化学能等已经司空见惯，这里仅介绍分子内能和原子核能。 所谓分子内能，是指物体内部所有的分子作无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和。一切物体都具有分子内能。决定内能大小的因素有：（1）物体的温度：温度越高，分子热运动平均动能越大；（2）物体的体积：分子势能与体积有关，体积越小，势能越大；（3）物体内所含的分子数：物体的分子数越多，质量越大，内能越大。 内能与机械能的区别有：（1）内能是由大量分子热运动和分子间的相对位置所决定的能量；机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能量；（2）物体的机械能当物体不做运动且相对高度为0时可以等于零（但绝对时不会等于0，因为总有比物体低的东西）；分子内能永远不可能为零，只有无限接近于零。 原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E=mc2，原子核之净质量变化（反应物与生成物之质量差）造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸；如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核，称为核聚变，如太阳持续发光发热的能量来源。一般来说，这种核反应会终止于铁，因为其原子核最为稳定。 核聚变，又称核融合、融合反应或聚变反应，是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核（或粒子）并释放出能量的一种核反应形式或过程。 核聚变的发现：核聚变过程于1932年由澳洲科学家马克?欧力峰爵士（Mark Oliphant）所发现。随后于1950年代早期，他在澳洲国立大学（ANU）成立了至今依旧活跃的等离子体核聚变研究机构（Fusion Plasma Research）。 |
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