Defensores y métodos para comprender la conservación de energía. Darle alguna información como referencia. 1 Desde finales del siglo XVIII hasta mediados del siglo XIX, la humanidad estableció la primera ley de la termodinámica, es decir, la ley de conservación y transformación de la energía, basada en la experiencia acumulada, las prácticas de producción en masa y los experimentos científicos. En este proceso hicieron importantes aportes el médico alemán J.R. Meyer y el físico británico J.P. Joule. Cada uno de ellos llegó a la misma conclusión a través de una investigación independiente. En su artículo de 1842 "Fuerzas en límites inorgánicos", Meyer propuso el principio de conversión mutua de energía mecánica y calor, y calculó el equivalente mecánico del valor calorífico a partir de la diferencia entre la capacidad calorífica específica del aire a presión constante y el calor específico. Capacidad del aire a volumen constante. En el libro "Movimiento y metabolismo de los organismos", publicado en 1845, se describe la transformación de 25 formas de movimiento. A partir de 1840, Joule realizó numerosos experimentos sobre los efectos térmicos de la corriente eléctrica y el equivalente mecánico del calor. Durante 1840-1845 publicó "Sobre el calor generado por las pilas voltaicas" y "Sobre el calor liberado por los conductores metálicos y las baterías durante la electrólisis". Sobre el efecto térmico de la magnetoelectricidad y el efecto mecánico del calor, sobre los cambios de temperatura provocados por la expansión y contracción térmica del aire, etc. A través de varios experimentos precisos, obtuvo directamente el valor equivalente mecánico del calor. La consistencia de los resultados sentó una base experimental sólida para las leyes de conservación y conversión de energía. Además de Meyer y Joule, al establecimiento de la primera ley de la termodinámica también contribuyeron muchos científicos, como M. Segan en 1839. En 1843, L.A. Kelding publicó resultados experimentales para determinar el equivalente mecánico del calor. 1847 H. von Helmretz discutió exhaustivamente las leyes de conservación y transformación mutua de las "fuerzas" del movimiento mecánico, el movimiento térmico y el movimiento electromagnético basándose en las leyes de la mecánica. Durante este período histórico, los científicos de varios países pudieron descubrir de forma independiente las leyes de conservación y transformación de la energía, que estaba determinada por las condiciones de producción de la época. Desde principios del siglo XVIII hasta el siglo XVIII. La fabricación, transformación y aplicación generalizada de las máquinas de vapor en las industrias siderúrgicas y textiles británicas, así como el estudio de la eficiencia de las máquinas térmicas y la generación de calor por fricción en las máquinas, promovieron en gran medida la comprensión de una de las leyes más básicas de las ciencias naturales: la Comprensión de la ley de conversión de energía. Ilustra científicamente la idea de que el movimiento es inmortal. Se puede expresar como: En un sistema aislado, la energía se convierte de una forma a otra y se transfiere de un objeto a otro. Durante el proceso de transformación y transferencia, la suma de las energías de diversas formas y objetos permanece sin cambios. La naturaleza entera también puede considerarse como un sistema aislado, lo que significa que la energía en la naturaleza puede transformarse y transferirse continuamente, pero la cantidad total permanece sin cambios. Desde finales del siglo XVIII hasta la década de 1940, más de 10 científicos de 6 países propusieron el concepto de conservación de energía desde diferentes ángulos, ya sea negando la teoría calórica o proponiéndola de forma independiente. El químico ruso Gass descubrió en 1836 que el calor total liberado por cualquier reacción química, ya sea que se complete en un paso o en varios pasos, es el mismo, lo que demuestra que la energía se conserva en las reacciones químicas y se considera la ley pionera de conservación de la energía. Cuando el médico alemán J.R. Mayer trabajaba como médico de a bordo en un barco holandés de las Indias Orientales, vio la sangre roja en las venas de los marineros en los trópicos en comparación con la de Europa. Se puso en contacto con la teoría de la combustión de L.A. Lavoisier y creía que el cuerpo humano necesitaba menos calorías, el proceso de oxidación de los alimentos se debilitaba y quedaba más oxígeno en la sangre venosa, por lo que pensó en la equivalencia de la energía química y la energía térmica en los alimentos. Escuché de conversaciones de marineros que el agua de mar está caliente durante las tormentas y pensé en la equivalencia del calor y el movimiento mecánico. En 1841 y 1842, escribí artículos consecutivos sobre la conservación de las fuerzas naturales (es decir, la energía a partir de la relación de calor específico del aire a presión constante y volumen constante, calculé que el equivalente mecánico del calor es 1 cal, que es igual). a 365 gramos de fuerza m Por tanto, Meyer es reconocido como la primera persona en proponer la conservación de la energía y calcular el equivalente mecánico del calor. J.P. Joule fue un comerciante de vinos y físico aficionado británico. Comenzó a estudiar el calor generado por la corriente eléctrica en 1837 y luego midió repetidamente el equivalente mecánico del calor utilizando varios dispositivos mecánicos. Continuó trabajando hasta 1878 y finalmente midió con precisión el valor equivalente del trabajo térmico (usó sistemas imperiales y la conversión fue 4,51 julios/cal) y el valor moderno. Sin conocer las investigaciones de Meyer y Joule, el fisiólogo alemán H. von Helmholtz partió de la imposibilidad de una máquina de movimiento perpetuo y pensó en la relación entre las diferentes fuerzas (es decir, energía) en la naturaleza. En la monografía "Conservación de la fuerza", se menciona la conversión entre tensión (ahora llamada energía potencial) y vitalidad (es decir, energía cinética), y se aclara profundamente la naturaleza del calor: "La llamada cantidad de calor se refiere en parte a la cantidad de vitalidad del movimiento térmico. La otra parte se refiere a la cantidad de tensión entre los átomos que provoca el movimiento térmico cuando cambia la disposición de los átomos.
La primera parte corresponde a la parte denominada calor libre, y la segunda parte corresponde a la parte denominada calor latente. "También analizó la conservación de la electricidad, el magnetismo y las fuerzas en los organismos vivos. Aunque integró sistemática y completamente la teoría de la conservación de la energía, todavía tuvo prioridad sobre Meyer y Joule en el descubrimiento de la ley. Además, varios científicos también expresaron interés En esta teoría la ley ha hecho aportes, pero esta importante ley que revela la unidad entre varios movimientos como la fuerza, el calor, la electricidad, la química, etc., e integra la física, se vio obstaculizada en sus inicios por la negativa de la Royal Society. leer Joule En el siglo XX, J.C. Poggendorff, el editor en jefe de la principal revista de física alemana, se negó a publicar los artículos de Mayer y Helmholtz debido al contenido especulativo, obligándolos a publicar los artículos en forma de un. folleto por su cuenta. Con la teoría especial de la relatividad de Einstein, la energía tiene un nuevo significado La expresión de la energía de las partículas en movimiento a alta velocidad es esencialmente diferente de la de los objetos macroscópicos en movimiento a baja velocidad. Los experimentos muestran que las colisiones de partículas a alta velocidad. como el efecto Compton son completamente consistentes con la conservación de energía, las nuevas partículas de neutrino que aparecen en la desintegración beta también se pueden predecir basándose en esta ley. Por lo tanto, esta ley básica resumida de los fenómenos físicos macroscópicos es completamente consistente con el movimiento de partículas microscópicas. lo que asegura su importante posición en las ciencias naturales. Se sabe que está relacionado con la simetría de la traducción del tiempo y la conservación del impulso en tres direcciones, formando una relación de conservación en el espacio de cuatro dimensiones. que tiene varias formas de movimiento y está constantemente interactuando entre sí. Es en el proceso de estudiar la transformación de las formas de movimiento que la gente estableció gradualmente los conceptos de trabajo y energía que pueden usarse como una medida universal. movimiento material, y el trabajo es una medida del cambio de energía. Esta frase resume la esencia del trabajo y la energía, pero tiene un fuerte sabor filosófico. En física, la definición de energía se creó a mediados del siglo XIX y continúa hasta ahora. Sin embargo, en los últimos años, tanto en los círculos nacionales como extranjeros, la definición de energía se ha vuelto cada vez más importante. Todo el mundo está debatiendo si esta definición es apropiada. Por lo tanto, muchos libros de texto de física, como los libros de texto actuales de la escuela secundaria, no lo hacen. dan una definición general de energía, pero se basan en la definición anterior, es decir, la energía de un objeto en un determinado estado se basa en la energía del objeto. El trabajo que puede realizar un estado es la definición operativa de varios específicos. formas de energía (usando medición en lugar de definición). La formación y el desarrollo temprano del concepto de energía siempre están estrechamente relacionados con el establecimiento de la ley de conservación de la energía, junto con el establecimiento de la energía mecánica, la energía interna y la energía eléctrica. El desarrollo de la comprensión de formas de energía específicas, como la energía química y la energía biológica, y el descubrimiento gradual de su transformación mutua bajo ciertas relaciones cuantitativas, establecieron la ley de conservación de la energía. Este es un largo proceso histórico que abarca cientos de años. Los fenómenos físicos, el descubrimiento de la radiactividad, la estructura y la energía nuclear y diversas partículas elementales sólo han proporcionado hechos más abundantes para demostrar la exactitud de esta gran ley, aunque algunos fenómenos parecían haber contradicho esta ley cuando fueron descubiertos. Impacto, pero terminó con la victoria completa de esta ley. El descubrimiento de la ley de conservación de la energía nos dice que aunque el mundo material está en constante cambio, este cambio de ninguna manera es ilimitado, y la restricción más básica es la ley. Se dice que todos los cambios en el movimiento, sin importar a qué tipo de forma material pertenezcan, qué tipo de características materiales reflejen y qué leyes específicas obedezcan, deben satisfacer ciertas leyes de conservación de energía, momento y angular. impulso en física, que es lo que debe cumplir el movimiento físico. La ley más básica. En comparación, las leyes del movimiento de Newton y las ecuaciones de Maxwell son aún más bajas.