以前学物理,好像书上说,物体的运动状态改变,一定受到力的作用。今天发现一个问题,给物体加热,气化了,物体的运行状态没有改变?另外,好像说,温度升高,分子运动加速(是不是运动状态改变了?),物体受到了什么力?加热(或冷却)给了物体什么力?从微观上说是能量改变了物体的运行状态,还是力?
感谢回答。“物体运动状态的改变,该物体一定受到力的影响”不适应于微观粒子吗?原子分析时,不还是在研究电场的引力斥力,磁场的引力斥力、万有引力、强力、弱力。那这些力的研究没有意义了吗?
追答这个可能是我解释的不够清楚,物体运动状态,只针对物体而言,分子运行,只针对分子而言。
打个比方,把一箱子苹果看成一个物体,你从高3米的屋顶扔到0米处的地面,最后会和地面碰撞,最后静止。
分析物体运动状态时,是分析的整箱苹果的运动状态,不是一个,也不是两个,是整体,不管这箱子最后是摔烂了还是苹果挤破了,它的运行状态都是先竖直向下的加速,和竖直向上的减速。它受到的力就是自身的重力,空气对它的阻力,地面对它的阻力,这是宏观的角度分析,不考虑内部那么多都怎么运动。
分析微观粒子的运行状态时,不能说物体(整箱子)的运动状态了,这两者是不同的,比如现在这箱子是静止在地面的,箱子外有条虫子(能量),虫子爬到箱子里面吃苹果,你能说这箱子苹果(物体)运动状态发生改变了吗,只能说物体的运行状态发生改变。
因此,你说的微观上考虑是能量(虫子)改变物质(整箱苹果)运动状态,是欠佳的。
因为不能这样分析,微观上会有微观上的定义的,微观上,能其实就是力(可能就是电场的引力斥力,磁场的引力斥力、万有引力、强力、弱力)作用的结果,宏观上用来描述整体变化的称呼。(例如:热量定义是物理在热传递过程中传递内能的多少;内能定义是物体内所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。)
个人认为你的答案有点模糊。大家都说温度改变粒子的运行速度。假设一个铁球在匀速绕一个点转(向心力可以是绳子拉着提供),你说加热,球的速度会改变吗?既然无论宏观还是微观上说力是改变运动状态的唯一原因,粒子速度的改变就应该从力的角度分析。温度改变了粒子的什么力?我现在正想研究微观上温度到底改变了粒子的什么,是热胀冷缩(书上说粒子没有热胀冷缩),还是速度?能不能应用到宏观上来?
追答我说的还不够清楚吗? 那好吧,你假设的那个例子,加热不能改变铁球速度,除非有外部其他因素因为温度变化做功了!这样够明确了吧!
你把粒子和球混为一谈了,他们是个体和整体的关系,个体不能代表整体,整体也不能代表任何一个单个个体。
如果考虑微观,也就是粒子,你就放弃铁球匀速转动这个条件,因为铁球代表的是所有的粒子,所有粒子的大势是匀速转动着的,不代表每个粒子都在做匀速转动,当然了单个粒子的运动状态也不一定会影响到整体。
就像海盗群分金一样,假如温度是某种条件,会促使单个海盗得到金子的量,但是在海盗群找到新的金币前,无论他们怎么分,总量都不会少,你也没有办法只通过一个海盗多获得了或者少获得了来说明他们拥有的总量变化了。但是温度改变是没有意义的吗?你可能说没加温之前海盗甲拿了100个金币,加温后他拿了1000个,这就是温度变化的意义,可是站在整体角度,分析总量时,温度就是没有意义的!
我自己的理解是,温度改变的是粒子的活跃度,粒子无时无刻不在运动,但是是没有规则的,温度升高,这种无规则的运动会加剧,到一定临界点会产生某种变化或者反应,例如物理变化中的融化、汽化、升华等等,化学反应中的燃烧等等,但是在这些临界点到来之前温度不会影响整体的运行大势。
微观上,基本粒子就是质子、电子。教科书说,电子受到质子的吸力(向心力)在做高速圆周运动,可能是椭圆运动。但自然界中,温度是另一个重要的因素,包括电磁波,光,都可能是温度引起的。当物质有了温度,就要散热。热能是一种最普通的能量交换。但是粒子是通过什么方式吸收热能的?加热,物体内能增加,也就是粒子运行速度变快,这是现象。不需要从力的角度分析,温度使粒子运行速度变快的原因吗?
追答温度不是直接改变了粒子的运动。而是因为加热使物体得到了能量(能量转化的形式很多),在宏观上体现在物体的温度升高了,内能增加;在微观上是使粒子运动加剧,也就是加热使粒子获得了动能,但是这种动能是在一定的束缚范围内运动的,相当于做圆周运动的物体,这些运动状态的改变也是力的作用,这是粒子间的斥力和引力等的合力的作用。
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