能量漫谈(1) 江铭辉 五梦网
一、 能量
在日常生活里,我们走路、骑车、游泳、写字、工作、和游戏,将轮胎打气、织毛衣、跑步,踢足球。这些动作,各异其趣,可是仍有其共同点:
(1)都包括某种形式的力量。
(2)这种力量,作用于某种形式的物质上。
(3)物质的位置、形状、或外观,多少都有些改变。
力量的定义,是一种有助于改变物体动态或静态的拉力或推力。当一个物体将要移动,或已在移动中,我们称它带有能量。能的定义,就是可以作功的能力。
二、能量的泉源来自太阳
常听人说某人是精力十足,在图1中的年轻人,他们需要能量来跑、跳和爬,这些能量来自何处?任何人的能量均来自食物,包括你吃的饭、面或牛奶。
图1:人从食物获得能量
除了人以外,尚有许多做工的器具需要能量,它们须要燃料和电力等能源,因此除了人力马达、汽车、耕耘机外,能量还有许多种,譬如风、流动的水、瓦斯、电和太阳均具有能量。
人们需要食物,机械需要燃料才能动作,食物和燃料供应着能量,而食物和燃料又是从何处来的呢?
在地球上几乎所有的能量均来自太阳,你所吃的食物是借着阳光而生长的;人们所使用的煤、石油。汽油和瓦斯,乃是从数百万年前植物和动物的残骸转变来的。食物和燃料贮存了由太阳照耀而来的能量。
三、 各种能量的形式
1. 热能和光能
热能和光能可说是一切能量的源头,每天从太阳所直接发出两种形式的能是热能和光能(图2)。热能和光能可帮助食物成长,也帮助了数百万年前被埋在地层的动、植物转变成煤和石油(图3)。
图2:太阳
图3:煤(左)和石油(右)
2. 化学能
食物和燃料中所储存的能量称之为化学能,汽油、煤油、木材、煤和瓦斯都包含着化学能。
3. 声能
无论何时,当你打鼓、说话或弹吉他时,都可以产生另一种形式的能(图4):声能。大部分的热门音乐团都制造了很多声能。
图4:打鼓、弹吉他、振动音叉都可产生声能
4. 电能
电能是最有用的能量形式之一,它可经由电线,从一处传到需要用电的地力来点亮电灯,使用冷气机,看电视。一些藉电能来工作的电器用品如图5所示。电是一种非常有用的能量形成,因为它使用力使,用时价格便宜。
5. 核能
在1960年前人类又发现了另一种形式的能,它是由原子核分裂释放出来的能量,如原子弹爆炸时,就会放出核能(图6)。事实上原子弹主要是将核能再转变为热能、光能和声能(爆炸声)。核能在和平上的最主要用途是核能发电。
图6:铀分裂(中子撞击铀235的原子核,使原子核分裂成二个较小的原子核,并放出2到3个中子,分裂时产生巨大能量,这便是核分裂反应。