八、能量守恒定律
摩擦能够生热,气体膨胀可以做功,说明力学现象和热现象有联系.电流通过时电动机转动,说明电现象和力学现象有联系.电流通过时电热器发热,说明电现象和热现象有联系.自然界中的各种现象都不是孤立的, 而是互相有联系的.科学家们经过长期探索,发现用能量的概念可以从某个角度反映这种联系,并在 19 世纪确立了自然界的最普遍的定律之一—— 能量守恒定律.
在摩擦生热的现象中,机械能转化为内能.克服摩擦做了多少功,就有多少机械能转化为等量的内能.
在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能.气体膨胀做了多少功, 就有多少内能转化为等量的机械能.
能量转化是非常普遍的,各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化.水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能.电动机带动水泵把水抽到高处,电能转化为机械能.植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能.燃料燃烧时发热,化学能转化为内能.
大量的事实告诉我们,任何一种形式的能量在转化为其他形式的能量的过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量,能量的总量是保持不变的.
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式, 或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.
这个规律叫做能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一.从物理、化学到地质、生物,大到宇宙天体,小到原子核内部,只要有能量转化,就一定服从能量守恒的规律.从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律都发挥着重要的作用.人类对各种能源,如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用,都是通过能量转化来实现的.能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器.