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    能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。

    一般表述為：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變。

    也可以表述為：一個(gè)系統(tǒng)的總能量的改變只能等于傳入或者傳出該系統(tǒng)的能量的多少。

    總能量為系統(tǒng)的機(jī)械能、內(nèi)能（熱能）及除機(jī)械能和內(nèi)能以外的任何形式能量的總和。

    如果一個(gè)系統(tǒng)處于孤立環(huán)境，即不可能有能量或質(zhì)量傳入或傳出系統(tǒng)。

    對(duì)于此情形，能量守恒定律表述為：“孤立系統(tǒng)的總能量保持不變。”

    能量守恒定律發(fā)現(xiàn)于19世紀(jì)40年代，它是在5個(gè)國(guó)家、由各種不同職業(yè)的10余位科學(xué)家從不同側(cè)面各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。

    其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻(xiàn)者。

    邁爾是一位醫(yī)生。在一次駛往印度尼西亞的航行中，邁爾作為隨船醫(yī)生，在給生病的船員放血時(shí)，得到了重要啟示，發(fā)現(xiàn)靜脈血不像生活在溫帶國(guó)家中的人那樣顏色暗淡，而是像動(dòng)脈血那樣新鮮。

    當(dāng)?shù)蒯t(yī)生告訴他，這種現(xiàn)象在遼闊的熱帶地區(qū)是到處可見的。

    他還聽到海員們說(shuō)，暴風(fēng)雨時(shí)海水比較熱。這些現(xiàn)象引起了邁爾的沉思。

    他想到，食物中含有化學(xué)能，它像機(jī)械能一樣可以轉(zhuǎn)化為熱。

    在熱帶高溫情況下，機(jī)體只需要吸收食物中較少的熱量，所以機(jī)體中食物的燃燒過(guò)程減弱了，因此靜脈血中留下了較多的氧。

    他已認(rèn)識(shí)到生物體內(nèi)能量的輸入和輸出是平衡的。邁爾在1842年發(fā)表的題為《熱的力學(xué)的幾點(diǎn)說(shuō)明》中，宣布了熱和機(jī)械能的相當(dāng)性和可轉(zhuǎn)換性，他的推理如下：

    “力是原因：因此，我們可以全面運(yùn)用這樣一條原則來(lái)看待它們，即‘因等于果’。設(shè)因c有果e，則c=e；反之，設(shè)e為另一果f之因，則有e=f等等，c=e=f=…=c在一串因果之中，某一項(xiàng)或某一項(xiàng)的某一部分絕不會(huì)化為烏有，這從方程式的性質(zhì)就可明顯看出。這是所有原因的第一個(gè)特性，我們稱之為不滅性。”

    接著邁爾用反證法，證明守恒性（不滅性）：

    “如果給定的原因c產(chǎn)生了等于其自身的結(jié)果e，則此行為必將停止；c變?yōu)閑；若在產(chǎn)生e后，c仍保留全部或一部分，則必有進(jìn)一步的結(jié)果，相當(dāng)于留下的原因c的全部結(jié)果將＞e，于是就將與前提c=e矛盾。”
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