说在前面，现在还在准备发一些新的东西，以前发的有些模糊，不明了，以后会重新发

写了很长时间，都是比较粗略的介绍，以后都会详细讲，希望可以认真看完

能量守恒:

很多人对于能量守恒可能有些模糊，所以会产生一些不切实际的想法，或不相信一些存在的东西，现在我说明一下能量守恒，举几个例子并解释，希望你们可以理解

1.什么是能量守恒

顾名思义，能量守恒就是能量是守恒的，无论能量怎样转移和转化，能量的总量都是不变的

严谨一些，能量守恒就是 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能转移来或转化来，且能量的总和保持不变

2.只解释定义多没意思，举几个例子

第一个，最常见的，物质的燃烧

物质燃烧时会释放出巨大的能量，但这些能量绝不是凭空产生的

一般的燃烧实质是物质与氧气发生剧烈的氧化还原反应，并释放大量能量

物质燃烧释放大量热量（即内能）和光能

首先看一看哪些物质可以燃烧，可以燃烧的物质有 高度活泼的金属（如钾，钙，钠，镁，即大部分第一，第二主族的元素单质)，还有碳，硫等非金属单质，还有大部分有机物

活泼金属和非金属单质暂且不说，先看有机物（这里只简要说明，具体的可以自己查）

木头的主要成分是纤维素，纤维素是一种有机物，属于糖类（多糖），是大量葡萄糖脱水缩合形成的，葡萄糖是一种单糖，由光合作用产生的糖类转化来

光合作用在叶绿体进行，叶绿体有两层膜，内部有很多基粒，是由类囊体堆叠形成的，基质中溶解有很多物质，类囊体膜上有很多色素，用来吸收光能

叶绿体

光照到叶绿体后，类囊体膜上的色素吸收能量，之后与水，二氧化碳等（实际参与反应的还有叶绿体基质内的多种物质）发生一系列复杂化学反应（以后会讲，现在想知道自己查），最终形成葡萄糖

这个过程中，光能储存到了葡萄糖中，转化为化学能

在看刚刚的纤维素，由大量葡萄糖脱水缩合形成，纤维素燃烧释放巨大的能量，这些能量最初就是来自葡萄糖形成时类囊体膜上色素吸收的光能，因此，这些巨大的能量不是凭空产生，而是来自于光能;光能先转化为化学能，化学能在通过燃烧以内能和光能释放出来，这些能量是有来源的，来源就是光合作用时吸收的光能

第二个，烧开水，也是很常见的

当水沸腾后，大量的水变成水蒸气，这个过程吸收大量能量，这些能量去哪里了?

如果你把手伸到容器上面（离容器远一些，正上面），很快会感觉到很烫，而且形成一些水，

气态水能量很高，遇冷后液化，形成液态水，能量降低，（分子距离减小，分子势能减小）这部分能量会以热量的形式释放出来，这部分能量就来自水沸腾时吸收的能量

第三个，生石灰

生石灰化学名为氧化钙，遇水剧烈反应并释放大量热量，使水沸腾，并形成熟石灰（氢氧化钙），这个原理经常用在自热火锅

为什么氧化钙与水反应会放出这样巨大的能量?

先看一下氧化钙是怎么制成的

氧化钙通常是碳酸钙高温分解形成的，反应式为

CaCO3=高温=CaO+CO2↑

这个反应会吸收大量热量，吸收的热量转化为氧化钙的化学能,当氧化钙与水反应时，这些能量又会以内能的形式释放出来

因此，氧化钙与水反应释放的这样巨大的能量，是来自碳酸钙分解为氧化钙时吸收的大量的能量

第四个，电池

很多人一定有过“离谱”的想法，会不会有不用充电就能用的电池，答案是没有（当然也有，一会会说到，这里说的都是普通的电池）

先看电池的结构

电池的主要结构是 正极板，负极板，电解质溶液（可以是水溶液，也可以是有机溶剂溶液）

电池原理

电池放电的实质是因为电极电势（以后会讲到），负极板失去电子，通过外电路（只要外界有导体将负极与正极相连就可以）将电子传导到正极板，负极板上的微粒因此成为带正电荷的离子，传递到正极的电子与正极附近可以结合电子的微粒结合

整个反应的实质就是一个氧化还原反应，只是不直接在反应物之间传递电子直接吸放能量，而是将电子通过外电路传导，离子通过电解质溶液传导，发生化学反应，并将化学能先以电能释放（当然，最终会全部变成内能）

当极板反应尽后，没有了反应物，反应自然无法进行，也就不会再有电流

这个过程是极板物质（可以是极板本身，也可以是极板附近的物质）的化学能转化成了电能

电池没电了，也就是反应物已经反应尽，如果想要电池继续放电，就必须再有反应物，有些电极反应的生成物，可以通过电解再变回反应物，电解要吸收能量，这部分能量转化为生成物的化学能，电解反应的生成物即为原电池反应的反应物

在电池中，这个过程称为充电，将电能转化为化学能

因此，电池中的能量也不是无缘无故来的，是由电能转化而成，因为反应物质量有限，因此，能储存的能量也是有限的，反应尽后就需要通过充电，吸收能量反应回原来的物质，才能继续放电

补充一点，互逆的反应，如果一个是吸能反应，另一个就是放能反应

第五个，发电机

发电机一般有两种，一种是线圈运动，另一种是磁极运动

发电机的原理是电磁感应，导体在变化的磁场中，即通过导体的磁通发生变化，导体中就会产生电流

这个过程实际是把机械能转化为电能

分析一下，运动的物体具有动能（机械能的一种），电流附近有磁场，磁场之间可以相互作用，当发电机磁极转动时，线圈中产生电流，线圈附近会有磁场，且电流越大，磁场越强，线圈产生的磁场会与磁极的磁场相互作用，且力的方向与磁极运动方向相反，在没有外力做功的情况下，磁极就会减速，磁场的作用力不是摩擦力，这个力做功不会将机械能转化为内能，磁极减少的这部分动能，转化为了电能

因此，发电机发电也是要消耗外界能量的，如果没有外力一直对转子做功，转子的动能就会逐渐转化为电能（还有一部分因为摩擦转化为内能），最终全部转化为内能

（线圈转动的发电机也是一样的，线圈的机械能会转化为电能。大部分发电机都是磁铁转动，线圈固定，主要是为了减少能量损失和防止损坏，因为线圈和电刷之间会剧烈摩擦，会将大量机械能转化为内能，而且会造成电刷磨损）

第六个，电动机

电动机也不是自己就能转起来，需要通电才能转动

先看电动机的原理

首先，磁场之间可以相互作用，同极相互排斥，异极相互吸引，通电线圈附近有磁场，可以利用这个磁场与磁铁的磁场相互作用，使线圈转动

在转动过程中，线圈与磁极相对运动，线圈中自然会感应出电流，而且电流方向与原电流方向相反，会使电流减小，原本应该转化为内能的电能，有一部分转化成了机械能，因此，电动机转动的能量也是由电能转化来的

举个例子，电动机正常运行时发热比较小，但是，如果发生堵转，就会严重发热，冒烟，甚至起火，因为原本应该转化为机械能的电能，都转化为了内能

这里再说一下，电动机一般都有换向片，用途是使同一侧的电流方向相对磁极一样，如果没有换向片，运动半周期后，受力方向就会和运动方向相反，最终静止在平衡位置，此时电能就会全部转化为内能

两块永磁体是不能做成电动机的，因为磁铁相互吸引或排斥，是因为有外力对磁场做功，使磁场能量增加，吸引或排斥是将这部分能量转化为机械能

最后一个，核反应

前面说到的不用充电的电池会在这里说到，请耐心看完

原子序数比较大的元素，一般都是有放射性的，放射的过程实际上是原子核发生衰变，变成较小的核，还有α粒子，中子等（核也是这样），但是等数量的核子，结合到一起和分开时，质量不相同，这部分亏损的质量，就转化成了能量

具体关系为

E=mc^2

亏损的质量与光速二次方的乘积，就是释放的能量

（核裂变时质量亏损很快，短时间会释放大量能量，有些半衰期短的放射性物质，自发衰变释放的能量，可以使自己温度急剧升高）

这部分能量大部分是内能，因此，利用内能核反应释放的内能，就可以利用核能

比如，核反应堆通过核裂变释放的能量，将水加热沸腾，高能量的水蒸气对汽轮机做功，推动发电机发电

还有核电池，实质就是温差发电机，利用衰变产 生的高温，形成温差，进行发电，因为较少质量的 物质就有巨大的核能，因此，核电池可以使用很久（数百年）

因此，核反应释放的能量也不是无端出现的，是质量转化来的

补充一点，核反应是质量和能量之间的转化，质量与能量在数值上有严格的对应关系

铁以前的元素发生聚变，铁以后的元素发生裂变，整体效果是将质量转化为能量;铁以前的元素裂变，铁以后的元素聚变，整体效果是将能量转化为质量

这个过程虽然能量和质量本身不守恒，但质量能量整体是守恒的，因此，能量仍是守恒的

说在最后

无论是实验的精确测定，还是日常的经验，都告诉我们，能量是守恒的，不要在有那些奇葩的想法，例如永动机，不用充电的化学电池等，所做的一切，都要在能量守恒的基础上

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