能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體,在轉化或轉移的過程中其總量不變。能量守恒定律如今被人們普遍認同,但是并沒有嚴格證明。
1)自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應:物體運動具有機械能、分子運動具有內能、電荷的運動具有電能、原子核內部的運動具有原子能等等。
(2)不同形式的能量之間可以相互轉化:“摩擦生熱是通過克服摩擦做功將機械能轉化為內能;水壺中的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起,表明內能轉化為機械能;電流通過電熱絲做功可將電能轉化為內能等等”。這些實例說明了不同形式的能量之間可以相互轉化,且是通過做功來完成的這一轉化過程。
(3)某種形式的能減少,一定有其他形式的能增加,且減少量和增加量一定相等.某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。
能量守恒的具體表達形式
保守力學系統:在只有保守力做功的情況下,系統能量表現為機械能(動能和位能),能量守恒具體表達為機械能守恒定律。
熱力學系統:能量表達為內能,熱量和功,能量守恒的表達形式是熱力學第一定律。
相對論性力學:在相對論里,質量和能量可以相互轉變。計及質量改變帶來能量變化,能量守恒定律依然成立。歷史上也稱這種情況下的能量守恒定律為質能守恒定律。