能量守恒定律

每一种形式的能都跟物质的某一种运动形式相对应，一个物体可以同时具有两种不同形式的能，例如飞行着的子弹，它既有内能，又有机械能， 它的内能决定于温度和体积，而它的机械能决定于速度和高度。如果这颗子弹由于克服空气阻力做功，动能减小，温度升高，这样机械能的一部分就转化为子弹的内能。我们已经知道动能和势能是可以相互转化的，现在又知道内能和机械能也可以相互转化，而且其他形式的能都可以跟机械能或内能相互转化，总之，能的相互转化就表明了物质运动形式的转化。

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在 19 世纪，许多科学家进一步关注能的转化过程中总能量是否改变的

问题。德国物理学家、生理学家亥姆霍兹，在 1845 年发表论文，从医学角度提出了能量守恒定律。1847 年，他又发表论文，在物理学领域里广泛地讨论能量守恒问题。英国物理学家焦耳，前后花了 20 多年时间，系统地测量了可以转化为一定热量的各种形式的能量，1850 年焦耳完成了一篇总结性论文，明确指出：自然界的能量是不能消灭的，那里消耗了机械能，总能得到与它相当的热量。焦耳在实验中还发现，做一定量的电功，即消耗一定的电能来使物体温度升高时，也总是得到等量的内能。这表示在电能和内能互相转化时，总的能量也是守恒的。大量的实验事实证明，任何形式的能转化为别种形式的能时，总的能量都是守恒的。