物理学核能核能计算核能属于可再生能源还是非可再生能源?百

物理学核能

百度知道上一个月前有人求这个公式的解释,你去找一下吧。

好像是质量转化成能量时,有这个变化;还能读出来如果一个物体按照光速运动时,需要的能量会加到无限大(非专业理解,仅供参考)

三楼的太强了,把初中到大学知识都过了一便.

因为核能的能量是由质量的亏损来获得的,所以和相对论的公式有关单 位 符 号 坐标:m(x,y,z)力:NF(f) 时间:st(T)质量:kgm(M) 位移:mr动量:kg*m/sp(P) 速度:m/sv(u)能量:JE 加速度:m/s^2a冲量:N*sI 长度:ml(L)动能:JEk 路程:ms(S)势能:JEp 角速度:rad/sω力矩:N*mM 角加速度:rad/s^2α功率:WP 一: 牛顿力学(预备知识) (一):质点运动学基本公式:(1)v=dr/dt,r=r0+∫rdt (2)a=dv/dt,v=v0+∫adt (注:两式中左式为微分形式,右式为积分形式) 当v不变时,(1)表示匀速直线运动。 当a不变时,(2)表示匀变速直线运动。 只要知道质点的运动方程r=r(t),它的一切运动规律就可知了。 (二):质点动力学: (1)牛一:不受力的物体做匀速直线运动。 (2)牛二:物体加速度与合外力成正比与质量成反比。 F=ma=mdv/dt=dp/dt (3)牛三:作用力与反作与力等大反向作用在同一直线上。 (4)万有引力:两质点间作用力与质量乘积成正比,与距离平方成反比。 F=GMm/r^2,G=6.67259*10^(-11)m^3/(kg*s^2) 动量定理:I=∫Fdt=p2-p1(合外力的冲量等于动量的变化) 动量守恒:合外力为零时,系统动量保持不变。 动能定理:W=∫Fds=Ek2-Ek1(合外力的功等于动能的变化) 机械能守恒:只有重力做功时,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 (注:牛顿力学的核心是牛二:F=ma,它是运动学与动力学的桥梁,我们的目的是知道物体的运动规律,即求解运动方程r=r(t),若知受力情况,根据牛二可得a,再根据运动学基本公式求之。同样,若知运动方程r=r(t),可根据运动学基本公式求a,再由牛二可知物体的受力情况。) 二: 狭义相对论力学:(注:γ=1/sqr(1-u^2/c^2),β=u/c,u为惯性系速度。) (一)基本原理:(1)相对性原理:所有惯性系都是等价的。 (2)光速不变原理:真空中的光速是与惯性系无关的常数。 (此处先给出公式再给出证明) (二)洛仑兹坐标变换: X=γ(x-ut) Y=y Z=z T=γ(t-ux/c^2) (三)速度变换: V(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2) V(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c^2)) V(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c^2)) (四)尺缩效应:△L=△l/γ或dL=dl/γ (五)钟慢效应:△t=γ△τ或dt=dτ/γ (六)光的多普勒效应:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b) (光源与探测器在一条直线上运动。) (七)动量表达式:P=Mv=γmv,即M=γm. (八)相对论力学基本方程:F=dP/dt (九)质能方程:E=Mc^2 (十)能量动量关系:E^2=(E0)^2+P^2c^2 (注:在此用两种方法证明,一种在三维空间内进行,一种在四维时空中证明,实际上他们是等价的。) 三: 三维证明: (一)由实验总结出的公理,无法证明。 (二)洛仑兹变换: 设(x,y,z,t)所在坐标系(A系)静止,(X,Y,Z,T)所在坐标系(B系)速度为u,且沿x轴正向。在A系原点处,x=0,B系中A原点的坐标为X=-uT,即X+uT=0。可令x=k(X+uT),(1).又因在惯性系内的各点位置是等价的,因此k是与u有关的常数(广义相对论中,由于时空弯曲,各点不再等价,因此k不再是常数。)同理,B系中的原点处有X=K(x-ut),由相对性原理知,两个惯性系等价,除速度反向外,两式应取相同的形式,即k=K.故有X=k(x-ut),(2).对于y,z,Y,Z皆与速度无关,可得Y=y,(3).Z=z(4).将(2)代入(1)可得:x=k^2(x-ut)+kuT,即T=kt+((1-k^2)/(ku))x,(5).(1)(2)(3)(4)(5)满足相对性原理,要确定k需用光速不变原理。当两系的原点重合时,由重合点发出一光信号,则对两系分别有x=ct,X=cT.代入(1)(2)式得:ct=kT(c+u),cT=kt(c-u).两式相乘消去t和T得:k=1/sqr(1-u^2/c^2)=γ.将γ反代入(2)(5)式得坐标变换: X=γ(x-ut) Y=y Z=z T=γ(t-ux/c^2) (三)速度变换: V(x)=dX/dT=γ(dx-ut)/(γ(dt-udx/c^2)) =(dx/dt-u)/(1-(dx/dt)u/c^2) =(v(x)-u)/(1-v(x)u/c^2) 同理可得V(y),V(z)的表达式。 (四)尺缩效应: B系中有一与x轴平行长l的细杆,则由X=γ(x-ut)得:△X=γ(△x-u△t),又△t=0(要同时测量两端的坐标),则△X=γ△x,即:△l=γ△L,△L=△l/γ (五)钟慢效应: 由坐标变换的逆变换可知,t=γ(T+Xu/c^2),故△t=γ(△T+△Xu/c^2),又△X=0,(要在同地测量),故△t=γ△T. (注:与坐标系相对静止的物体的长度、质量和时间间隔称固有长度、静止质量和固有时,是不随坐标变换而变的客观量。) (六)光的多普勒效应:(注:声音的多普勒效应是:ν(a)=((u+v1)/(u-v2))ν(b).) B系原点处一光源发出光信号,A系原点有一探测器,两系中分别有两个钟,当两系原点重合时,校准时钟开始计时。B系中光源频率为ν(b),波数为N,B系的钟测得的时间是△t(b),由钟慢效应可知,A△系中的钟测得的时间为△t(a)=γ△t(b),(1).探测器开始接收时刻为t1+x/c,最终时刻为t2+(x+v△t(a))/c,则△t(N)=(1+β)△t(a),(2).相对运动不影响光信号的波数,故光源发出的波数与探测器接收的波数相同,即ν(b)△t(b)=ν(a)△t(N),(3).由以上三式可得:ν(a)=sqr((1-β)/(1+β))ν(b). (七)动量表达式:(注:dt=γdτ,此时,γ=1/sqr(1-v^2/c^2)因为对于动力学质点可选自身为参考系,β=v/c) 牛二在伽利略变换下,保持形势不变,即无论在那个惯性系内,牛二都成立,但在洛伦兹变换下,原本简洁的形式变得乱七八糟,因此有必要对牛顿定律进行修正,要求是在坐标变换下仍保持原有的简洁形式。 牛顿力学中,v=dr/dt,r在坐标变换下形式不变,(旧坐标系中为(x,y,z)新坐标系中为(X,Y,Z))只要将分母替换为一个不变量(当然非固有时dτ莫属)就可以修正速度的概念了。即令V=dr/dτ=γdr/dt=γv为相对论速度。牛顿动量为p=mv,将v替换为V,可修正动量,即p=mV=γmv。定义M=γm(相对论质量)则p=Mv.这就是相对论力学的基本量:相对论动量。(注:我们一般不用相对论速度而是用牛顿速度来参与计算) (八)相对论力学基本方程: 由相对论动量表达式可知:F=dp/dt,这是力的定义式,虽与牛二的形式完全一样,但内涵不一样。(相对论中质量是变量) (九)质能方程: Ek=∫Fdr=∫(dp/dt)*dr=∫dp*dr/dt=∫vdp=pv-∫pdv =Mv^2-∫mv/sqr(1-v^2/c^2)dv=Mv^2+mc^2*sqr(1-v^2/c^2)-mc^2 =Mv^2+Mc^2(1-v^2/c^2)-mc^2 =Mc^2-mc^2 即E=Mc^2=Ek+mc^2 (十)能量动量关系: E=Mc^2,p=Mv,γ=1/sqr(1-v^2/c^2),E0=mc^2,可得:E^2=(E0)^2+p^2c^2 四: 四维证明: (一)公理,无法证明。 (二)坐标变换:由光速不变原理:dl=cdt,即dx^2+dy^2+dz^2+(icdt)^2=0在任意惯性系内都成立。定义dS为四维间隔,dS^2=dx^2+dy^2+dz^2+(icdt)^2,(1).则对光信号dS恒等于0,而对于任意两时空点的dS一般不为0。dS^2〉0称类空间隔,dS^2<0称类时间隔,dS^2=0称类光间隔。相对论原理要求(1)式在坐标变换下形式不变,因此(1)式中存在与坐标变换无关的不变量,dS^2dS^2光速不变原理要求光信号在坐标变换下dS是不变量。因此在两个原理的共同制约下,可得出一个重要的结论:dS是坐标变换下的不变量。 由数学的旋转变换公式有:(保持y,z轴不动,旋转x和ict轴) X=xcosφ+(ict)sinφ icT=-xsinφ+(ict)cosφ Y=y Z=z 当X=0时,x=ut,则0=utcosφ+ictsinφ 得:tanφ=iu/c,则cosφ=γ,sinφ=iuγ/c反代入上式得: X=γ(x-ut) Y=y Z=z T=γ(t-ux/c^2) (三)(四)(五)(六)(八)(十)略。 (七)动量表达式及四维矢量:(注:γ=1/sqr(1-v^2/c^2),下式中dt=γdτ) 令r=(x,y,z,ict)则将v=dr/dt中的dt替换为dτ,V=dr/dτ称四维速度。 则V=(γv,icγ)γv为三维分量,v为三维速度,icγ为第四维分量。(以下同理) 四维动量:P=mV=(γmv,icγm)=(Mv,icM) 四维力:f=dP/dτ=γdP/dt=(γF,γicdM/dt)(F为三维力) 四维加速度:ω=/dτ=(γ^4a,γ^4iva/c) 则f=mdV/dτ=mω (九)质能方程: fV=mωV=m(γ^5va+i^2γ^5va)=0 故四维力与四维速度永远“垂直”,(类似于洛伦兹磁场力) 由fV=0得:γ^2mFv+γic(dM/dt)(icγm)=0(F,v为三维矢量,且Fv=dEk/dt(功率表达式)) 故dEk/dt=c^2dM/dt即∫dEk=c^2∫dM,即:Ek=Mc^2-mc^2 故E=Mc^2=Ek+mc^2


物理学中如何计算释放出的核能是多大

核能:原子核发生变化(裂变、聚变)时释放的能量,如重核裂变和轻核聚变时所释放的巨大能量。

E=△mc2 △m 原子核变化时发生的质量亏损 c 光速 c=3x10^8m/s

核能属于可再生能源还是非可再生能源?
核能不是可再生能源;核燃料是矿产资源,属于非可再生资源;所以核能属于非可再生能源。可再生能源(英语:Renewable Energy)为来自大自然的能源,例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等,是取之不尽,用之不竭的能源,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。核能是人类最具希望的未来能源之一。人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀的裂变;二是轻元素的聚变,如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术,己得到实际性的应用;而轻元素聚变技术,也正在积极研究之中。扩展资料:核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ,其中E=能量,m=质量,c=光速。核能可通过三种核反应之一释放:1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等裂变资源,如果把它们的裂变能充分利用,可以满足人类上千年的能源需求。在大海里,还蕴藏着不少于20万亿吨核聚变资源——氢的同位元素氘,如果可控核聚变在21世纪前期变为现实,这些氘的聚变能将可顶几万亿亿吨煤,能满足人类百亿年的能源需求。更可贵的是核聚变反应中几乎不存在放射性污染。聚变能称得上是未来的理想能源。因此,人类已把解决资源问题的希望,寄托在核能这个能源世界未来的巨人身上了。参考资料:核能-百度百科

核能源于核矿石内的能量,核矿石属于矿产资源,而矿产资源属于非可再生资源。所以它属于不可再生能源。扩展资料:一、核能简介:核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ,其中E=能量,m=质量,c=光速。核能可通过三种核反应之一释放:1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。二、可再生能源简介:一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽,用之不竭的能源,不需要人力参与便会自动再生,是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。三、非可再生能源简介:一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源(Non-renewable energy)两大类。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等。它们在自然界可以循环再生。非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。参考资料:百度百科核能百度百科非可再生能源百度百科再生能源核能属于非可再生能源。核能可通过三种核反应之一释放:1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。扩展资料:核工业的主要业务范围核工业的主要业务范围包括:铀矿勘探、铀矿开采与铀的提取、燃料元件制造、铀同位素分离、反应堆发电、乏燃料后处理、同位素应用以及与核工业相关的建筑安装、仪器仪表、设备制造与加工、安全防护及环境保护。参考资料:百度百科-核能可再生能源是指具有自我恢复原有特性,并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等,地热能也可算作可再生能源。 核能被利用后无法自我恢复原有特性,因此是不可再生能源核裂变不属于可再生能源,因为地球上的铀等矿产资源是十分有限的。核能释放之后就不能在短期内自己恢复到核燃料了,即是不可再生能源。 核聚变在一定程度上可看作可再生能源,因为聚变原料,即氢的同位素,在海洋中蕴藏十分丰富。
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