我就纳闷了:有标V者 , 竟把能量说成是一种物质 , 莫非物理是跟体育老师学的?
能量 , 与质量、动量、电量、速度、温度、梯度...一样 , 只是反映物质属性的参量 。
照其逻辑 , 能说动量、电量...是一种物质么?能说速度、温度...是一种物质么?
更有甚者 , 理论界竟有把“暗能量”与“暗物质”并置 , 真可谓稀里糊涂一锅粥 。
不顾基本逻辑 , 不讲物理方程 , 不讲严谨自洽 , 如此的不管不顾 , 奢谈什么科普?
我心疼涉世不深的莘莘学子 , 你是国家的未来与希望 , 动动脑子 , 不要人云亦云 。
本文 , 先讲能量的概念与分类 , 再讲物系的概念与分类 , 最后揭示能量的本质 。
1【能量】与【物质】的区别
先厘清一些概念 。物理学的研究物质的存在形式与运动方式 , 这句话 , 有两个要点:
其一 , 物质的存在形式 , 也叫「物态」、组织结构 , 即有关成分组成物质的空间分布 。物质的结构性参量 , 如:质量、电量、坐标、尺度、密度、弹性、硬度、粘度 。
其二 , 物质的运动方式 , 也叫「规律」、动力学方程 , 即运动与受力的函数关系 。物质的运动性参量 , 如:能量、动量、角动量、转动惯量、位移、作用力、周期 。
显然 , 能量只是用来测量物质运动规模的物理量 , 不是一种独立的物质存在形式 。
例如 , 电子是一种物质 , 电子动能是赋予电子的能量 , 不能说「动能」转为「电子」 。
例如 , 电场是一种物质 , 电势能是赋予电场的能量 , 不能说「电势能」转为「电场」 。
2「能量」与「能源」的区别
两个术语都是外来语energy 。构词分析:en=in(内含) , erg=work(功能) , y特性 。意思:energy是物质含有特定功能的属性 。
能源 , 是以震荡生产能量的物系 。能量总要在空间以波动的方式传递 。
物体能量的构成 , 包括自身携带的「固有势能」与「可变动能」 , 即:
E=Ep+Ek...(1)
固有势能(inner potential)是保证物质自我存在的能量 , 这部分能量 , 与质量相对应 , 是不可利用的那部分「内能」 。
如 , 电子自旋势能Ep=m?c2=0.511MeV , 只够电子以光速自转以实现自我成球 。
固有势能是不可以作为能源来开发利用的 , 这也是不可能造出此类永动机的原因 。
如 , 氢气(H?)燃烧后的产物(CO?+H?O) , 不可以作为可再生的二次能源 。
如 , 地球或磁铁的引力势能是所含亚原子维持独立的叠加效应 , 不可作为永动机能源 。
可变动能(variable kinetic) , 是可利用或可增减的能量 。可变动能有两种类型:
其一:零点参照系的高位势能(U?)
例如 , 天池的高水位势能 , 可变成水流动能 。电池的高电位势能 , 可变成电流动能 。
高位势能 , 总是面向零点参照系 。即:假设零点参照系的势能为零(U?=0) , 其转化的动能表达式为:
△U=U?=Ek=?mv2...(2)
其二:外力做功引起的动能增量(△Ek)
根据热力学原理 , 一个物系 , 若被外力作功或加热(W) , 则获得动能增量(△Ek):
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