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  • 溫度和力對(duì)物體的影響

    溫度和力對(duì)物體的影響
    以前學(xué)物理,好像書上說(shuō),物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,一定受到力的作用.今天發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,給物體加熱,氣化了,物體的運(yùn)行狀態(tài)沒(méi)有改變?另外,好像說(shuō),溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)加速(是不是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了?),物體受到了什么力?加熱(或冷卻)給了物體什么力?從微觀上說(shuō)是能量改變了物體的運(yùn)行狀態(tài),還是力?
    物理人氣:760 ℃時(shí)間:2020-10-02 01:27:20
    優(yōu)質(zhì)解答
    先籠統(tǒng)的回答一下,首先書上說(shuō)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變一定是受到力的作用是宏觀上的說(shuō)法,一般而言是相對(duì)的;運(yùn)行狀態(tài)是微觀的,一般而已是絕對(duì)的.比如說(shuō)一個(gè)氣球飛過(guò)一根旗桿,氣球內(nèi)的空氣相對(duì)旗桿是運(yùn)動(dòng)的,氣球相對(duì)旗桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加速或者減速,這就是氣球外部空氣對(duì)氣球的力了,也就是他的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);也許單位時(shí)間內(nèi),比如氣球移動(dòng)了半個(gè)氣球直徑的距離,氣球內(nèi)的分子,會(huì)有一個(gè)相對(duì)旗桿是靜止的,也同樣會(huì)有一個(gè)移動(dòng)了一個(gè)半氣球直徑的距離.這相對(duì)的靜止,和這一個(gè)半直徑距離的運(yùn)動(dòng)結(jié)果,就是氣球內(nèi)部的氣體的運(yùn)行狀態(tài)所造成的了.
    第一個(gè)問(wèn)題,物體氣化,體積會(huì)變大,運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)然改變了,如果我沒(méi)記錯(cuò)的話,熱能其實(shí)就是物質(zhì)內(nèi)部分子或者原子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)表象.
    第二個(gè)問(wèn)題,分子運(yùn)動(dòng)加速,是指一種物體的分子擁有勢(shì)能增加,也就是熱能增加,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與分子的運(yùn)行狀態(tài)是沒(méi)有關(guān)系的.
    第三、四、五問(wèn)題,同第三個(gè)問(wèn)題的答案.
    第六個(gè)問(wèn)題,微觀上物體能量改變,只是能量的轉(zhuǎn)移.如果較真的說(shuō),也可以看成是力,比如分子間的引力、斥力改變,這都是運(yùn)行狀態(tài)改變的原因.感謝回答?!拔矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,該物體一定受到力的影響”不適應(yīng)于微觀粒子嗎?原子分析時(shí),不還是在研究電場(chǎng)的引力斥力,磁場(chǎng)的引力斥力、萬(wàn)有引力、強(qiáng)力、弱力。那這些力的研究沒(méi)有意義了嗎?這個(gè)可能是我解釋的不夠清楚,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài),只針對(duì)物體而言,分子運(yùn)行,只針對(duì)分子而言。打個(gè)比方,把一箱子蘋果看成一個(gè)物體,你從高3米的屋頂扔到0米處的地面,最后會(huì)和地面碰撞,最后靜止。分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),是分析的整箱蘋果的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),不是一個(gè),也不是兩個(gè),是整體,不管這箱子最后是摔爛了還是蘋果擠破了,它的運(yùn)行狀態(tài)都是先豎直向下的加速,和豎直向上的減速。它受到的力就是自身的重力,空氣對(duì)它的阻力,地面對(duì)它的阻力,這是宏觀的角度分析,不考慮內(nèi)部那么多都怎么運(yùn)動(dòng)。分析微觀粒子的運(yùn)行狀態(tài)時(shí),不能說(shuō)物體(整箱子)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)了,這兩者是不同的,比如現(xiàn)在這箱子是靜止在地面的,箱子外有條蟲子(能量),蟲子爬到箱子里面吃蘋果,你能說(shuō)這箱子蘋果(物體)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變了嗎,只能說(shuō)物體的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變。因此,你說(shuō)的微觀上考慮是能量(蟲子)改變物質(zhì)(整箱蘋果)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是欠佳的。因?yàn)椴荒苓@樣分析,微觀上會(huì)有微觀上的定義的,微觀上,能其實(shí)就是力(可能就是電場(chǎng)的引力斥力,磁場(chǎng)的引力斥力、萬(wàn)有引力、強(qiáng)力、弱力)作用的結(jié)果,宏觀上用來(lái)描述整體變化的稱呼。(例如:熱量定義是物理在熱傳遞過(guò)程中傳遞內(nèi)能的多少;內(nèi)能定義是物體內(nèi)所有分子作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。)個(gè)人認(rèn)為你的答案有點(diǎn)模糊。大家都說(shuō)溫度改變粒子的運(yùn)行速度。假設(shè)一個(gè)鐵球在勻速繞一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)(向心力可以是繩子拉著提供),你說(shuō)加熱,球的速度會(huì)改變嗎?既然無(wú)論宏觀還是微觀上說(shuō)力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的唯一原因,粒子速度的改變就應(yīng)該從力的角度分析。溫度改變了粒子的什么力?我現(xiàn)在正想研究微觀上溫度到底改變了粒子的什么,是熱脹冷縮(書上說(shuō)粒子沒(méi)有熱脹冷縮),還是速度?能不能應(yīng)用到宏觀上來(lái)?我說(shuō)的還不夠清楚嗎? 那好吧,你假設(shè)的那個(gè)例子,加熱不能改變鐵球速度,除非有外部其他因素因?yàn)闇囟茸兓龉α?!這樣夠明確了吧!你把粒子和球混為一談了,他們是個(gè)體和整體的關(guān)系,個(gè)體不能代表整體,整體也不能代表任何一個(gè)單個(gè)個(gè)體。如果考慮微觀,也就是粒子,你就放棄鐵球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)條件,因?yàn)殍F球代表的是所有的粒子,所有粒子的大勢(shì)是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著的,不代表每個(gè)粒子都在做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)然了單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不一定會(huì)影響到整體。就像海盜群分金一樣,假如溫度是某種條件,會(huì)促使單個(gè)海盜得到金子的量,但是在海盜群找到新的金幣前,無(wú)論他們?cè)趺捶?,總量都不?huì)少,你也沒(méi)有辦法只通過(guò)一個(gè)海盜多獲得了或者少獲得了來(lái)說(shuō)明他們擁有的總量變化了。但是溫度改變是沒(méi)有意義的嗎?你可能說(shuō)沒(méi)加溫之前海盜甲拿了100個(gè)金幣,加溫后他拿了1000個(gè),這就是溫度變化的意義,可是站在整體角度,分析總量時(shí),溫度就是沒(méi)有意義的!我自己的理解是,溫度改變的是粒子的活躍度,粒子無(wú)時(shí)無(wú)刻不在運(yùn)動(dòng),但是是沒(méi)有規(guī)則的,溫度升高,這種無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)會(huì)加劇,到一定臨界點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生某種變化或者反應(yīng),例如物理變化中的融化、汽化、升華等等,化學(xué)反應(yīng)中的燃燒等等,但是在這些臨界點(diǎn)到來(lái)之前溫度不會(huì)影響整體的運(yùn)行大勢(shì)。
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