宇宙中的所有能量是...... —George Zaidan和Charles Morton制作
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0:08 - 0:10能量不容易被定义
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0:10 - 0:12虽然所有的物质都带有能量
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0:12 - 0:13但是没有人可以把
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0:13 - 0:15能量握在手中
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0:15 - 0:16你虽然能够感知能量的作用
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0:16 - 0:19但是不能直接看到它
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0:19 - 0:21能量分为不同的种类
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0:21 - 0:22各种形式的能量的不同之处
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0:22 - 0:26表现在它们对其它物体的影响上
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0:26 - 0:27我们知道
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0:27 - 0:29宇宙中的各种能量的总和
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0:29 - 0:31是守恒的
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0:31 - 0:34对于化学家们来说，有两种重要的能量
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0:34 - 0:35它们分别为势能
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0:35 - 0:37和动能
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0:37 - 0:40势能是一种等待发生的能量
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0:40 - 0:42比如说一根拉长的橡皮筋
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0:42 - 0:43如果你剪断它
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0:43 - 0:44它所带有的势能
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0:44 - 0:47便转换为动能
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0:47 - 0:50弹到你身上让你有痛感
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0:50 - 0:51像拉长的橡皮筋一样
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0:51 - 0:53化学键也同样储存着能量
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0:53 - 0:54当化学键断掉时
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0:54 - 0:56它所带有的势能
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0:56 - 0:57便转换成其它形式的能量
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0:57 - 0:58比如热能和光能
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0:58 - 1:01或者是被用来形成另外的化学键
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1:01 - 1:03动能则是跟物体运动有关的能量
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1:03 - 1:06分子都是在不断的运动着
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1:06 - 1:08它们不一定都在移动
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1:08 - 1:09（当然这也是可能的）
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1:09 - 1:10但是它们是不断的在震动
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1:10 - 1:11拉伸，弯曲，或者旋转
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1:11 - 1:11拉伸，弯曲，或者旋转
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1:11 - 1:12拉伸，弯曲，或者旋转
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1:12 - 1:13例如甲烷分子
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1:13 - 1:14它是由4个氢原子
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1:14 - 1:16围绕着一个碳原子
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1:16 - 1:17构成的
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1:17 - 1:18画在纸上
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1:18 - 1:20它看起来像一个静态的四面体
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1:20 - 1:22但实质上，构成分子的原子是不停运动的
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1:22 - 1:24分子的动能
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1:24 - 1:26跟人们在活动时
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1:26 - 1:27所带有的能量
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1:27 - 1:28是同一个概念
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1:28 - 1:30不同的是，你可以保持静止
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1:30 - 1:32但分子不能
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1:32 - 1:33如果从一组分子中
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1:33 - 1:35吸取它们的动能
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1:35 - 1:36它们将会减少运动
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1:36 - 1:37但不会完全停止
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1:37 - 1:39在任何一组分子中
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1:39 - 1:42一些分子带有的动能会比另一些多
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1:42 - 1:43如果我们计算
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1:43 - 1:45整组分子的平均动能
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1:45 - 1:47我们将会得到一个与温度
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1:47 - 1:49成比例的数值
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1:49 - 1:50所以，一组分子的温度越高
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1:50 - 1:51也就代表着
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1:51 - 1:53它们的动能越大
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1:53 - 1:55这意味着，天热的时候
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1:55 - 1:56在你附近空气中的分子
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1:56 - 1:58会比起天冷的时候
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1:58 - 2:00旋转，拉伸，弯曲
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2:00 - 2:02以及移动得更快
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2:02 - 2:04不过热和冷
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2:04 - 2:06也是相对的概念
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2:06 - 2:07我们总是用其中一个
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2:07 - 2:09来和另一个做对比
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2:09 - 2:10在一个炎热的夏天
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2:10 - 2:12空气中的分子比起你皮肤中的分子
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2:12 - 2:15带有更多的动能
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2:15 - 2:17当空气中的分子撞到你时
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2:17 - 2:19它们把一部分能量
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2:19 - 2:20传递给你皮肤中的分子
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2:20 - 2:23然后你就感到热
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2:23 - 2:24在天冷时
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2:24 - 2:26空气中的分子比起你皮肤中的分子
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2:26 - 2:27带有更少的动能
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2:27 - 2:29当你撞到空气中的分子时
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2:29 - 2:31你把一部分能量
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2:31 - 2:33传递给它们
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2:33 - 2:36然后你便觉得冷
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2:36 - 2:39你可以观察自己身边的能量转换
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2:39 - 2:40比如下次野餐烧烤
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2:40 - 2:41当你烧炭时
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2:41 - 2:43它们所释放出的化学势能
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2:43 - 2:46表现为高温和强光
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2:46 - 2:47这个热量会使
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2:47 - 2:50汉堡，热狗，蔬菜等的分子震动
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2:50 - 2:52直到它们的化学键断裂
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2:52 - 2:55然后形成新的化学结构
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2:55 - 2:57如果过渡加热，食物会变成焦炭
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2:57 - 2:58适度的加热，便给你带来可口的晚餐
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2:58 - 2:59当进入你的身体后
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2:59 - 3:01你的可口（或烧焦了）的晚餐中的
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3:01 - 3:02食物的分子
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3:02 - 3:04将被拆开
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3:04 - 3:05随之释放能量
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3:05 - 3:07这些能量要么被用来维持你现在的身体活动
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3:07 - 3:10要么被储存在其它分子中以后使用
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3:10 - 3:12到晚上
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3:12 - 3:13空气渐渐变凉
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3:13 - 3:16而传递给你的能量也渐渐减少
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3:16 - 3:19当空气的温度与你皮肤的温度相等时
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3:19 - 3:20在这一刹那
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3:20 - 3:21能量的流动停止了
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3:21 - 3:22然后反方向的能量传递
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3:22 - 3:24重新开始
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3:24 - 3:26能量将从相对高温的皮肤表面
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3:26 - 3:29流向你周围的宇宙
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3:29 - 3:32能量既没有被创造，也没有被消灭
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3:32 - 3:34只是不停地在转换形式
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3:34 - 3:36它称得上是物质世界的变色凤凰
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- 宇宙中的所有能量是...... —George Zaidan和Charles Morton制作
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宇宙中的能量不会增加也不会减少，但它总是流动着的。能量有两种形式：势能（例如一根即将断掉的拉长了的橡皮筋）和动能（例如物质中在震动的分子）。虽然我们不能直接看到能量，可是当我们做饭或冷得发抖时，我们总能感觉到能量的存在。George Zaidan和Charles Morton对能量很有兴趣。
本讲座由George Zaidan和Charles Morton制作，Pew36 Animation Studios负责动画。
- Video Language:
- English
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closed TED
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- TED-Ed
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- 03:52
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