能量 -漢語辭彙

能量

能量是對一切巨觀微觀物質運動的描述。相應于不同形式的運動,能量分為機械能、分子內能、電能、化學能、原子能、內能等,亦簡稱能。

  • 中文名稱
    能量
  • 外文名稱
    energy
  • 讀音
    néng liàng
  • 釋義
    比喻人的活動能力。
  • 分類
    詞語

漢語詞語

能量

基本信息

【詞目】能量

能量

【英譯】energy; capabilities

【基本解釋】

比喻人的活動能力。

政治能量

詳細解釋

含義

1.物質做功的能力。

2.比喻人的活動能力。

出處

1.能量是對一切巨觀微觀物質運動的描述。相應于不同形式的運動,能量分為機械能、分子內能、電能、化學能、原子能、內能等,亦簡稱能。

2. 比喻人所能發揮的能力和作用。

艾青《光的贊歌》之七:“每一個人都是一個生命,人世銀河星雲中的一粒微塵,每一粒微塵都有自己的能量,無數的微塵匯集成一片光明。”蘇晨《落霞》:“天若假他以年,我知道他的能量還大著呢。”楊旭檢察官湯鐵頭》:“但是,湯建洲卻大大低估了這條小毒蛇的能量。”

示例

政治能量

物理學名詞

探源

能量這個詞是T.楊 1801 年在倫敦國王學院講自然哲學時引入的,他針對當時把質量與速度二次方之積稱為活力或上升力的觀點,提出用能量這個詞表示上述乘積是妥當的,並和物體所作的功相聯系。但並未引起重視,人們仍認為不同的運動中蘊藏著不同的力。直到能量守恆定律被確認後 ,才認識能量概念的重要意義。

定義

能量是物質運動的量化轉換,簡稱“能”。世界萬物是不斷運動著的,在物質的一切屬性中,運動是最基本的屬性,其他屬性都是運動屬性的具體表現。

例如:空間屬性是物質運動的廣延性體現;時間屬性是物質運動的持續性體現;引力屬性是物質在運動過程由于質量分布不均所引起的相互作用的體現;電磁屬性是帶電粒子在運動和變化過程中的外部表現等等。物質的運動形式是多種多樣的,對于每一個具體的物質運動形式存在相應的能量形式,

例如:與巨觀物體的機械運動對應的能量形式是動能;與分子運動對應的能量形式是熱能;與原子運動對應的能量形式是化學能;與帶電粒子的定向運動對應的能量形式是電能;與光子運動對應的能量形式是光能除了這些,還有風能潮汐能等。當運動形式相同時,兩個物體的運動特徵可以採用某些物理量或化學量來描述和比較。

例如,兩個作機械運動的物體可以用速度、加速度、動量等物理量來描述和比較;兩股作定向運動的電流可以用電流強度、電壓、功率等物理量來描述和比較。但是,當運動形式不相同時,兩個物質的運動特徵唯一可以相互描述和比較的物理量就是能量,即能量特徵是一切運動著的物質的共同特徵,能量尺度是衡量一切運動形式的通用尺度。

因此,可以對能量做出全新的哲學定義。

在物理學中,能量(古希臘語中 νργεια energeia 意指“活動、操作”[1])是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。由于功被定義為力作用一段距離,因此能量總是等同于沿著一定的長度阻擋大自然基本力量的能力。

一個物體所含的總能量奠基于其質量,能量如同質量一般不會無中生有或無原因的消失。能量就像質量一樣,是一個標量。在國際單位製(SI)中,能量的單位是焦耳,但是在有些領域中會習慣使用其他單位如千瓦·時和千卡,這些也是功的單位。

A系統可以借由簡單的物質轉移將能量傳輸到B系統(因為物質的質量同等于能量)。然而,如果能量不是借由物質轉移而傳輸能量,而是由其他方法轉移能量,這會使B系統產生變化,因為A系統對B系統作了功。這功表現的效果如同于一個力以一定的距離作用在接收能量的系統裏。舉例來說,A系統可以借由轉移(輻射)電磁能量到B系統,而這會在吸收輻射能量的粒子上產生力。同樣的,一個系統可能借由碰撞轉移能量,而這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量,稱為動能。熱能的轉移則可以借由以上兩個方法:熱可以借由輻射能轉移,或者直接借由系統間粒子的碰撞而轉移動能。

能量可以不用表現為物質、動能或是電磁能的方式而儲存在一個系統中。當粒子在與其有相互作用的一個場中移動一段距離(需借由一個外力來移動),此粒子移動到這個場的新的位置所需的能量便如此的被儲存了。當然粒子必須借由外力才能保持在新位置上,否則其所處在的場會借由推或者是拉的方式讓粒子回到原來的狀態。這種借由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能。

任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說,當物體在力場中自由移動到不同的位置時,位能可以轉化成動能。當能量是屬于非熱能的形式時,它轉化成其他種類的能量的效率可以很高甚至是完美的轉換,包括電力或者新的物質粒子的產生。然而如果是熱能的話,則在轉換成另一種型態時,就如同熱力學第二定律所描述的,總會有轉換效率的限製。

在所有能量轉換的過程中,總能量保持不變,原因在于總系統的能量是在各系統間做能量的轉移,當從某個系統間損失能量,必定會有另一個系統得到這損失的能量,導致失去和獲得達成平衡,所以總能量不改變。這個能量守恆的定律,是在十九世紀初所提出,並套用于任何一個孤立系統。根據諾特定理,能量守恆是由于物理定律不會隨時間而改變所得到的自然結果。

雖然一個系統的總能量,不會隨這時間改變,但其能量的值,可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機裏的乘客,相對于飛機其動能為零;但是相對于地球來說,動能卻不為零,也不能以單獨動量去與地球相比較。

能量(12張)

能量:是用以衡量所有物質運動規模的統一的客觀尺度。

能量:是所有世界的終極轉化力和最基本的組成“位量”(暫定義),與意識(精神力、靈魂)互補。

故能量有兩種——動能和引力能。

內涵

在物理學中,能量是最基礎的一個概念之一,從開門的經典力學到宇宙學、相對論和量子力學,能量總是一個中心的概念。

一般在常用語中或在科普讀物中能量是指一個系統能夠釋放出來的、或者可以從中獲得的、可以相當于做一定量的功。比如說1千克汽油含12千瓦小時能量的話,那麽是指假如將1千克的汽油中的化學能全部施放出來的話可以做12kWh的功。

能量是物理學中描寫一個系統或一個過程的一個量。一個系統的能量可以被定義為從一個被定義的零能量的狀態轉換為該系統現狀的功的總和。一個系統到底有多少能量在物理中並不是一個確定的值,它隨著對這個系統的描寫而變換。人體在生命活動過程中,一切生命活動都需要能量,如物質代謝的合成反應、肌肉收縮、腺體分泌等等。而這些能量主要來源于食物。動、植物性食物中所含的營養素可分為五大類:碳水化合物、脂類、蛋白質、礦物質和維生素,加上水則為六大類。其中,碳水化合物、脂肪和蛋白質經體內氧化可釋放能量。三者統稱為“產能營養素”或“熱源物質”。

完全相反的能量相遇會相互抵消嗎?

能量守恆定律很清楚告訴我們,能量不會消失,隻能轉移。

能量是不會消失(抵消)的,而且能量是標量,不是矢量,所以沒有方向,就沒有完全相反的概念。

至于正物質與反物質並不是說質量有正負,而是原子核的電性相反,相遇後質量轉化為能量。

任何運動都需要能量。能量的形式有許多如:光聲熱電,有機械能、化學能、熱能、電能、聲能等等。

舉一個例子而言,觀察一個質量為1kg的固體的能量:

假如在研究經典力學而隻對它的動能感興趣的話,那麽它的能量就是將它從靜止加速到它現有速度所加的功的總和。

假如在研究熱學而隻對它的內能感興趣的話,那麽它的能量就是將它從絕對零度加熱到它現有溫度所加的功的總和。

假如在研究物理化學而隻對它所含有的化學能感興趣的話,那麽它的能量就是在合成這個固體時對它的原料加入的功的總和。

假如在研究原子物理而隻對它所含的原子能感興趣的話,那麽它的能量就是從原子能為零的狀態對它做功、使它達到狀態的功的總和。

當然也可以用反過來的方法來定義這個固體所含的能量,舉兩個例子:

該固體的內能是將它冷卻到絕對零度所釋放出來的功的總和。

該固體的原子能是將它所含的所有的原子能全部釋放出來的功的總和。

可見,能量雖然是一個常用和基礎的物理概念,但同時也是一個非常抽象和難定義的物理概念。事實上,物理學家一直到19世紀中才真正理解能量這個概念。在此之前能量常常被與力、動量等概念相混。有一段時間裏,物理學家使用過一個稱為“活力”的、與能量非常相似的概念,其意思是一種使物體活潑起來(動起來、熱起來)的力。英語中的能量一詞energy是兩個希臘詞的組合:εν是“在……之中”的意思,εργοs是“功、勞動”的意思。加在一起 en-ergi 就是“加進去的功”的意思。

能量需要量

能量需要量是指機體能長期保持良好的健康狀況,具有良好的體型、機體構成和活動水準的個體,達到能量平衡並能滿足維持從事生產勞動和社會活動所必須的能量攝入。

人體每天所需能量計算方式

成年人的能量消耗主要用于維持基礎代謝、體力活動和食物特殊動力作用三方面能量消耗能量小號的需要的總和。對于孕婦應包括子宮、乳房、胎盤、胎兒等的生長發育及母體體脂的儲備,乳母則需要合成和分泌乳汁,嬰幼兒、兒童、青少年則包括生長發育的能量需要,故能量處于平衡狀態。

正常需要成年男性:每日能量需要量(KJ)=體重(KG)×192

成年女性:每日能量需要量(KJ)=體重(KG)×167

並按勞動強度不同分別以不同系數加以調整:輕體力勞動、積極活動和劇烈活動的調整系數分別為:0.9、1.17和1.34

如某70KG體重輕體力勞動男性,每日能量需要量為:70×192×0.9=12096KJ,折算為KCAL為:2880KCAL

評價:此數值明顯高于中國人能量推薦攝入量(輕體力勞動成年男性為2400KCAL)。在能量推薦量還需要進一步下調的今天,糧農組織這一演算法顯然並不適合中國內地居民的能量需要量估計。

中國營養學會2000年提出中國居民膳食能量參考攝入量指出,成年男性輕、中體力勞動者每日需要能量為2400-2700kcal;女性輕、中體力勞動者每日需要能量為2100-2300kcal。嬰兒、兒童和青少年、孕婦和乳母、老年人各自的生理特點不同,能量需要也不盡相同

地球的能量主要來自太陽,能量的形式雖形形色色,但主要分為機械能,電磁能,內能,化學能,核能。

能量的轉移與轉化

自然界中,同一能量不但可以從一個物體轉移到另一個物體,多種能量之間還可以相互轉化。

能量與自然

分為可再生能源和不可再生能源。化石能源是世界主要能源。

能源與歷史

太陽能是古代唯一利用的能源,太陽能的利用不會產生污染。人類對木材,風力,畜力,水力的利用促進了人類文明的發展。

定律

能量守恆定律

1.早期的“質量守恆定律”(質能關系之前)

2.“能量守恆定律”

3.愛因斯坦的“質能關系”

4.“信息守恆定律”

質能關系

狹義相對論[1]中,能量和另一個重要物理概念即質量聯系在一起了,建立了質能關系公式:E=mc^2,這個公式更深刻地闡明了能量的物質性,表明兩者存在某種深刻的聯系。即質量和能量就是一個東西,是一個東西的兩種表述。質量就是內斂的能量,能量就是外顯的質量。

正如愛因斯坦而言:“質量就是能量,能量就是質量。時間就是空間,空間就是時間。”

能量與時空

能量與宇宙三元素

科學界已證明:反物質與正物質發生碰撞將會100%地完全湮滅,轉化成能量。資料表明,即使是核子彈爆炸,也隻有2%的物質完全轉化成能量。為此,逆向思維使我們開始考慮一個問題:這個過程是否可以反過來——即能量分裂成正物質和反物質?所以,當再次回過頭來考慮“構成宇宙的三種元素”這個問題是,將會更系統化、更精準確切成“時間、空間、能量”,而不再是“時間、空間、物質”。我們錯誤地認為“能量也屬于物質”,倒不如說是“其實物質屬于能量”,對,就是這樣的思維方式:物質的確屬于能量。例如,光是一種物質,但它更是一種能量。(也有人認為:時間、空間、能量可以簡化為時間、能量;據認為空間其實是時間的一種體現方式,空間差正比于時間差。比如站在你旁邊的人基本可以考慮在同一空間內,他做的事馬上對你有影響,他手上的電筒一亮你馬上被晃了眼睛,然後你會問對方你搞什麽呀;如果是月球上一個人用一束光晃你的眼睛,你得過1秒多才感覺到,然後你質問對方的時候正確的質問話語應該為:你1秒多前在搞什麽呀!而月球基本可以看做跟你所在的位置是一個不同的空間。)

形式與單位

物質運動的一般量度。物質運動有多種形式,表現各異,但可互相轉換,表明這些運動有共性,也有內在的統一的量度,即能量。能量以機械能、內能、電能、化學能還有勢能等各種形式,出現在不同的運動中,並通過作功、傳熱等方式進行轉換。能量的單位為焦、爾格、千瓦時、電子伏(特)等。

能量在物理中的符號一般是E,其國際單位是焦耳J,量綱。除焦爾外常用的還有千瓦小時kWh和卡cal。

1J=0.2388cal=(3.6*10^6)^(-1)kWh

除此之外在物理中,尤其在原子物理和粒子物理中還常使用電子伏:

1 eV = 1.60217653(14) ×10^(-19) J

營養學能量

營養學能量單位

“能”在自然界的存在形式有太陽能、機械能、化學能、機械能、電能。按照能量守恆定律,能量既不能創造也不能消失,但可以從一種形式轉變為另一種形式。為了計算上的方便,對各種不同存在形式的“能”需要製定一個統一的單位,即焦耳(Joule,J)或(calorie)。營養學上所使用的能量單位,多年一直用卡(calorie)或千卡(kilocalorie,kcal)。1kcal指1000g純水的溫度是十五攝氏度升到十六攝氏度所需要的能量。國際和我國通用的能量單位是焦耳(Joule,J)。1J指用1牛頓力把1kg物體移動1m所需要的能量。1000J等于1千焦耳,1000kJ等于1兆焦耳。兩種能量單位的換算如下:

1kcal=4.184KJ 1kJ=0.239kcal

1000kcal=4.814MJ 1MJ=239kcal

英文翻譯

energy

n.

-gies

活力;精力

to devote all one's energies to a job

全身心投入工作

Young people usually have more energy than the old.

年輕人通常比老年人有活力。

"To everyone's surprise, the old painter seemed to have more energy after his recovery from his serious illness than even the young."

使大家感到驚訝的是這位老畫家在重病復原後似乎比青年人精力還要充沛些。

atomic energy

原子能

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