能量守恒定律是由英國科學家邁克爾·法拉第、焦耳以及焦耳的學生塞麥爾維斯等人共同發現的。
具體來說,法拉第最先通過實驗發現了電磁感應現象,即能量轉化過程中,磁場能可以轉化為電能。而焦耳則用大量實驗數據證明能量在轉化和轉移的過程中具有方向性,即能量不能被完全消耗。塞麥爾維斯則通過研究細菌培養和疾病傳染等現象,進一步闡述了能量守恒定律的基本原理。
后來,能量守恒定律得到了廣泛的認可和應用,成為了自然科學的基礎理論之一。
能量守恒定律是由英國科學家邁克爾·法拉第、焦耳、亥姆霍茲等人發現的。他們通過實驗和觀察,發現能量在轉化和傳遞的過程中,總能量保持不變,即能量的數量和形式可以改變,但不會消失或產生。
題目:一個電熱水壺接通電源后,將水加熱至沸騰。已知電熱水壺的功率為1000瓦,加熱時間為1小時,水的質量為1升。請計算電熱水壺消耗的電能和水的內能。
解答:
首先,我們需要知道電熱水壺消耗的電能等于其功率乘以加熱時間。即:
電熱水壺消耗的電能 = 功率 × 時間 = 1000瓦 × 1小時 = 1000瓦·時
接下來,我們需要知道水的比熱容和溫度變化。水的比熱容為4.2×10^3 J/kg·℃,假設水的溫度上升了1℃,那么水的內能變化量ΔQ等于吸收的熱量Q吸等于水的質量m乘以比熱容c再乘以溫度變化ΔT。即:
ΔQ = Q吸 = mcΔT
已知水的質量為1升,即1千克,溫度變化為1℃,比熱容為4.2×10^3 J/kg·℃。因此,ΔQ = 4.2×10^3 J/kg·℃ × 1 kg × 1℃ = 4.2×10^3 J
由于電能轉化為熱能,所以電熱水壺消耗的電能等于水的內能。因此,電熱水壺消耗的電能轉化為水的內能為:
電熱水壺消耗的電能 = 水的內能 = 4.2×10^3 J
綜上所述,電熱水壺消耗的電能和水的內能相等,符合能量守恒定律。