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能量的本质是什么？

能量,物质,本质能量的本质是什么？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

能量的本质是什么？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

我们都知道一个概念：能量。用日光灯，需要电能；开汽车，需要石油做化学能；动物能够活动，因为具有生物能。那么能量到底是哪里来的呢？

我们不妨从常见的电能来解释一下能量的来源。我们的家用电是由发电厂发出来的。发电厂为了发电，必须使得发电机转动起来。使发电机转动起来，必须消耗其他能量。

我们首先看火力发电。

火力发电机的基本原理是：燃烧煤粉将水变为高压蒸汽，通过高压蒸汽推动汽轮机，汽轮机转动带动发电机转动，于是就可以产生电能。在这个过程中，煤的化学能被燃烧消耗，转化为电能。

煤的化学能是哪里来的呢？煤和石油是千百年前动植物尸体在一定条件下形成的，详细的说，动植物死亡后，尸体沉积在地下，如果微生物分解尸体的速度没有沉积速度快，动植物尸体就会越来越多。在一定条件下，这些尸体中的有机物就会发生变化，经过相当长的时间，这些有机物就会变成煤和石油。所以，煤和石油的化学能量是从遥远古代的生物能转化而来的。

那么，生物的能量又是哪来的呢？我们知道，食肉动物吃食草动物，食草动物吃植物，这就是食物链。食物链的上级消耗者的生物能（食肉动物）来源于下级能量消耗者（食草动物）和生产者（植物）。也就是说，动植物的生物能本质上来源于植物。

那么，植物的能量是哪来的呢？除了例如蘑菇等依靠腐殖质生活的植物之外，大部分植物都有叶绿素。叶绿素可以进行光合作用。所谓光合作用，就是通过太阳能，将空气中的二氧化碳和吸收的水分转化成有机物，同时释放氧气的过程。在这个过程中，植物的生物能变多，看似产生了能量，所以称为生产者。但是实际上，植物必须利用太阳能完成这个过程。所以依然是能量的转化: 把太阳能转化为了有机物的能量，或者称为生物能。

我们继续想，太阳能又是哪里来的呢？

太阳是一个大火球，每时每刻都在释放着巨大的能量。太阳之所以能发光发热，是因为太阳内部有大量的氢元素。氢原子是自然界最小的原子，原子核中只有一个质子，原子核外有一个电子。但是，氢原子核里的中子个数可以不同，据此可以把氢元素分为三种同位素，分别是有没有中子的氕、一个中子的氘、两个中子的氚。

在极高的温度下，氘和氚原子核可以发生聚变反应，生成一个氦原子核和一个中子，同时释放巨大的能量。这个能量就通过辐射的形式散发到宇宙中。

所以，太阳能来源于太阳内部的核聚变反应-核能。

核能是哪里来的？这个问题人们还没有理解。因为在大爆炸之初，核能就存在于宇宙之中了。而大爆炸之前的事，科学家们还没有任何头绪。

总结起来，火力发电的能量转化过程是太阳核能通过聚变转化为光能，光能通过光合作用转化为植物的生物能，植物生物能通过食物链布满生物圈，生物能通过一定的环境形成煤的化学能，化学能通过燃烧加热蒸汽推动发电机，发电机就把这种能量转化为电能。

如果我们用水电站发电，能量又是哪来的呢？

要利用水能发电，首先要在有山脉的地区建设水坝，让水形成落差。然后，水由于受到重力作用向下运动时，可以推动水轮机转动， 这样发电机就可以工作了。水由于在高处可以向下流动带动发电机，我们就说高处的水具有能量，这种能量称为重力势能。水电站是把水的重力势能转化为电能。

水从高处到达低处之后，重力势能减小，高山上流下来的水汇集到一块，会流到大海中去。那么，高山上的水为什么不会流干呢？这又涉及到自然界水的循环。

由于太阳的照射，海洋水可以蒸发，升到高空中。在风的带动下，重新来到高山上进行降雨，这样水就可以从低处跑回到高处，它的重力势能增加。但是在这个过程中，太阳的照射必不可少，因为蒸发需要吸热，而这个热量来源就是太阳光。所以，水能也是太阳能转化而来的。

同样，风力发电是利用了风的能量，而风的能量同样是源于太阳照射的太阳能。太阳的能量中只有22亿分之一到达了地球，可这22亿分之一，却把地球变成了一个欣欣向荣的世界。地球上大部分能量都来源于太阳。

但是，也有两种能源并非来源于太阳。

比如核电站。目前，像太阳那个的核聚变能量，人类只能用来制造氢弹，还没有掌握一种技术控制反应速度用来发电。但是人们已经掌握了可控核裂变技术。

核裂变是指重原子核可以裂变成较轻的原子核，同时释放能量的过程。比如，铀235就是一种常见的核反应原料。当一个中子撞击U235原子核时，会裂变出氪原子核Kr和钡原子核Ba， 同时释放出三个中子。三个中子再撞击三个铀235，可以释放出9个中子…这个过程称为链式反应。链式反应过程中可以释放巨大的能量。

人们建设核反应堆，使得这个过程缓慢的进行。用产生的热量使得水变为高压蒸汽，推动发电机发电，就是核电。

相比于火电，核电的污染小的多，所以很多国家都在大力发展核电。而核电的原料是地球上储存的铀235，不是来源于太阳。此外，还有一种能源称为地热，地热来源于地球内部的岩浆，而岩浆的能量来源也是地球内部的核裂变反应。

能量的第三个来源是月球。由于太阳和月球的吸引力作用，地球上的水会有涨潮和落潮的过程，而月亮对地球上涨潮和落潮影响更大。

如果在潮水中安装发电机，潮水就可以推动发电机发电，这就是潮汐电站的原理。潮汐能从本质上讲是地球和月球具有的机械能造成的，这种机械能也是在地球和月球形成之初就具有了。

说了这么多，小朋友们是不是已经明白了，能量总是在相互转化的过程中。而地球上绝大多数的能量来源有三个：太阳、地球和月球。其中太阳能是主要能源。宇宙形成之初，就有了核能和机械能，而这些能量在不停的转化过程中，就让这个世界精彩纷呈。

回答于 2019-09-11 08:43:50

能量的本质是“能”，它指物质运动的一般量度。例如：机械运动、分子热运动、电磁运动、化学运动、原子核与基本粒子运动……等。对运动所能作的最一般的量度我们称之为能量。

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