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生活中能量转化的事例

2019-08-22  禅修缠休

各种能源形式可以互相转化。在一次能源中,风、水、洋流和波浪等是以机械能(动能和位能)的形式提供的,可以利用各种风力机械(如风力机)和水力机械(如水轮机)转换为动力或电力。煤、石油和天然气等常规能源一般是通过燃烧将燃烧化学能转化为热能。热能可以直接利用,但大量的是将热能通过各种类型的热力机械(如内燃机、汽轮机和燃气轮机等)转换为动力,带动各类机械和交通运输工具工作;或是带动发电机送出电力,满足人们生活和工农业生产的需要。发电和交通运输需要的能源占能量总消费量的很大比例。据预测,20世纪末仅发电一项的能源需要量将大于一次能源开发量的40%。一次能源中转化为电力部分的比例越大,表明电气化程度越高,生产力越先进,生活水平越高。

电灯——电能转化成光能和热能

摩擦生热——动能转化成热能

电钻工作时的火花——动能转化成热能

太阳能热水器——太阳能转化成热能

电风扇——电能转化成机械能和热能

发电机——机械能转化成电能

电饭锅——电能转化成热能

人的运动——糖原氧化的化学能转化为人运动的机械能和热能

汽车——汽油燃烧化学能转化为动能

电池——充电:电能转化为化学能,放电——化学能转化为电能

广播喇叭——电能转化为喇叭震动的机械能

能量既不能产生也不能消失,能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体,除了宇宙大爆炸可以使能量消失。

能量以多种形式出现,包括辐射、物体运动、处于激发状态的原子、分子内部及分子之间的应变力。所有这些形式的重要意义在于其能量是相等的,也就是说一种形式的能量可以转变成另一种形式。宇宙中发生的绝大部分事件,例如,恒星的崩溃和爆炸、生物的生长和毁灭、机器和计算机的操作中都包括能量由一种形式转化为另一种形式。

能量的形式可以用不同的方法来描述。

声能主要是分子前后有规律的运动;

热能是分子的无规则运动;

重力能产生于分隔物体的相互吸引;

储存在机械应力中的能量,则是由于分离的电行相互吸引的结果。

尽管各种能量的表现形式大不相同,但是,每种能量都能采用一种方法来测量,这样就能够搞清楚,有多少能量由一种形式转化为另一种形式。不论什么时候一个地方或一种形式的能量减少了,另一个地方或另一种形式就会增加同样数量的能量。在一个系统中不论发生渐变还是骤变,只要没有能量进入或者离开这个系统,那么系统内部各种能量立和将不发生变化。

但是,能量确实可以从系统边界渗漏出去。特别是能量转换会导致产生热能,通过辐射和传导的方式泄漏出去。如通过发动机、电线、热水罐、我们的躯体和立体音响。而且,当热在流体中传导或辐射时,激起的流动通常促发了热量的转移。尽管传导或辐射热能很少的材料可用来减少热能的损耗,但也无法完全避免热能的流失。

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