能量守恒
- 能量守恒定律指出:
能量不能被创造或毁灭,它只能从一个能量存储转移到另一个
- 这意味着a的总能量封闭的系统仍然是常数
- 因此,能量不会“损失”,而是可以转移到周围环境的热能储存中
- 能量可以是消散通过辐射(热、光或声音)对周围环境的辐射
- 这种能量通常不是有用的能量,因此可以将其描述为浪费的能量
能量流图
- 能量的储存和转移可以用流程图来表示
- 这显示了存储和传输
显示核电站中能量储存和转移的能量流图。
注意标签(存储)和箭头(转移路径)的颜色差异。
工作的例子
这张图显示的是在轨道上行驶的过山车。
过山车的路径是A→B→C→D。
关于过山车在这条轨道上发生的能量变化,哪个说法是正确的?
一个。EK——ΔEP——ΔEP-EK
B。EK——ΔEP-EK——ΔEP
C。ΔEP-EK-EK——ΔEP
D。ΔEP-EK——ΔEP-EK
答:D
-
- 在A点:
- 过山车是建在地面之上的,因此它是重力势能储存到处都是
- 当它沿着轨道行进时,能量被转移到它的轨道上动能储存机械
- 在点B:
- 能量从动能储存到重力势能储存机械
- 作为动能的储存清空,重力势能存储填满
- 点C:
- 能量从重力势能储存到动能储存
- 点D:
- 平坦的地形意味着过山车只有它的能量动能储存
- 动能存储是满的
- 在现实中,一些能量也会由于摩擦而机械地转移到轨道的热能储存中,也会由于声音而通过辐射转移到周围环境的热能储存中。
- 系统的总能量是恒定的
- 总输入能量=总输出能量
- 在A点:
考试技巧
把能量储存看作烧杯,把系统中的总能量看作水是有帮助的。水可以从一个烧杯倒到另一个烧杯来来回回,因为能量在存储之间转移。
你可能不会总是在考试题目中看到系统中发生的能量转移。通过熟悉能量的储存和传递途径,你将能够将这些与问题中的情况联系起来。例如,一个球从山上滚下来,是将能量从球的重力势能存储机械地转移到它的动能存储,而弹簧则是将能量从它的弹性势能存储机械地转移到它的动能存储。
桑基图
扩展
- 图表被用来表示能量转移
- 这些有时被称为桑基图
- 桑基图中的箭头表示能量的转移:
- 箭头指向右边的末端表示最终进入所需存储的能量有用能量输出)
- 点朝下的端点表示浪费能源
输入的总能量,浪费的能量和输出的有用能量显示在桑基图上
- 每个箭头的宽度与每个存储的能量成正比
- 作为能量对话的结果:
总输入能量=有用能量输出能量+浪费能量
- 现代高效灯泡的桑基图与老式灯丝灯泡的桑基图非常不同
- 一个更高效的灯泡少浪费能源
- 向下的小箭头表示热能
现代与老式灯丝灯泡的桑基图
工作的例子
电动机是用来举起重物的。这张图代表了马达中的能量传递。浪费了多少能源?
第一步:说明能量守恒
-
- 能量不能被创造或毁灭,它只能从一个储存处转移到另一个储存处
- 这意味着:
总输入能量=有用能量输出能量+浪费能量
步骤2:重新排列浪费能量的方程式
浪费的能量=总输入能量-有效输出能量
步骤3:替换图表中的值
500 - 120 =380 J