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能量平衡方程

能量平衡方程熱力學中的一個基本概念,它描述了在任何封閉系統中能量守恆的原理。這個方程可以表達為:

ΔE = Q + W

ΔE 是系統在過程中能量的變化。

Q 是系統吸收或釋放的熱量。

W 是系統對外做的功或外界對系統做的功。

在能量平衡方程中,系統吸熱表現為正值,放熱表現為負值;系統得功表現為正值,對環境做功表現為負值。

除了熱力學中的能量平衡方程,還有其他領域中套用的能量平衡方程,例如:

流體動力學中,能量平衡方程用於計算管道內流體能量變化,公式為:
P1 + 1/2ρv1² + ρgy1 + Q1 = P2 + 1/2ρv2² + ρgy2 + Q2 + W
其中,Q1和Q2表示管道兩端的熱量變化,W表示管道內的摩擦損失。

在動力學中,動能平衡方程描述了物體動能隨時間的變化,公式為:
dv/dt = -1/ρ∇p - 2Ω×v + g + F
這個方程表達了物體加速度與作用力之間的關係。

人體能量學中,能量平衡方程式為 ES = EI - EO,其中EI代表能量攝入,EO代表能量支出。

這些方程展示了能量平衡原理在不同領域中的套用,強調了能量守恆的重要性。