能量守恆,是物理學名詞。能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只能從一個物體傳遞給另一個物體,而且能量的形式也可以互相轉換。這就是人們對能量的總結,稱為能量守恆定律。它是在5個國家、由各種不同職業的10餘位科學家從不同側面各自獨立發現的。其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻者。是自然科學中最基本的定律之一,它科學地闡明了運動不滅的觀點。
在物理學中,能量守恆定律表明,給定參考框架中的孤立系統的總能量保持不變 - 隨著時間的推移,它被認為是保守的。能量既不能創造也不能毀滅;而是從一種形式轉變為另一種形式。例如,化學能可以在炸藥棒的爆炸中轉化為動能。在技術術語中,能量守恆可以被Noether定理嚴格證明是連續時間平移對稱的直接後果。
能量守恆定律的結果是,第一類永久運動機器不能存在(這種機器不消耗任何能量,卻可以源源不斷的對外做功)。對於沒有時間平移對稱性的運動方程,可能無法定義能量守恆。實例包括廣義相對論中的彎曲空間或凝聚態物理學中的時間晶體。 [1-4]
編輯
在只有保守力做功的情況下,系統能量表現為機械能,(動能和勢能)能量守恆具體表達為機械能守恆定律。
能量表達為內能,熱量和功,能量守恆的表達形式是熱力學第一定律(熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體,也可以與機械能或其他能量互相轉換,但是在轉換過程中,能量的總值保持不變)。表達式為Q=△U+W.
在相對論裡,質量和能量可以相互轉變。計及質量改變帶來能量變化,能量守恆定律依然成立。歷史上也稱這種情況下的能量守恆定律為質能守恆定律。
在流體力學中有一種邊界層表面效應,又稱"伯努利效應「。是指流體速度加快時,物體與流體接觸的界面上的壓力會減小,反之壓力會增加,伯努利效應是流體力學中的能量守恆定律。伯努利因發現這一現象並成功解釋它而創立的流體力學。 [5]
根據楞次定律,感應電流所產生的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化,這種阻礙的結果就使得電磁感應的過程中將其他形式的能量轉化為電能,感應電流形成迴路,再將電能轉化為其他形式的能量。也就是說,楞次定律所揭示的感應電流與原磁場的關係本質仍然是能量轉化的關係,即能量守恆定律。 [5]