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为什么会热胀冷缩?

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/28 00:33:22
为什么会热胀冷缩?
为什么会热胀冷缩?
物体都是由微观粒子构成的,这些微观粒子在粒子间的引力作用下聚集在一起.但这些粒子并不是静止不动的,它们无时无刻不在运动着,试图挣脱引力的束缚.粒子运动就拥有动能,而温度就是这些粒子动能之和的量度.这些粒子的动能和越大,宏观上就体现出温度越高.
当物体受热升温时,其本质就是粒子的动能增大了,也就是运动速度加快了.动能增大,粒子就有更多的能量用于脱离引力的束缚(这就好像我们试图阻止一辆失控的车,车的速度越大,阻止它就越难).粒子间因为运动而远离,宏观上就表现为物体膨胀.当物体遇冷降温时,上述过程就是相反的.
所以说,物体热胀冷缩的现象,实质上就是构成物体的粒子在高速运动与低速运动时,物体的宏观表现
再问: 这些粒子为什么会无时无刻不在运动着啊?
再答: 分子运动论是从物质的微观结构出发来阐述热现象规律的理论,例如它阐明了气体的温度是分子平均平动动能大小的标志,大量气体分子对容器器壁的碰撞而产生对容器壁的压强。 二,分子与物质 ①物质是由分子组成的,分子是极小的微粒。如果把分子看做球形,它的直径约10-10米,这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子。由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人。通常情况下,1厘米3空气里大约有2.7×1019个分子,如果人数数的速度能达到每秒数100亿个,要数完这个数,也得用80多年。 构成物质的分子永不停息地运动着。由于分子太小,目前尚无法直接观察分子的行为,但我们可以从宏观的实验现象,来判断分子的行为。 固体之间也会发生扩散现象。将铅片和金片紧压在一起,放置5年后再将它们分开,可以看到它们相渗入约1毫米。其实在日常生活中,我们也观察到过固体的扩散。煤矸石有的原来就是石炭岩,由于长期地跟煤挤压在一起,它的内部也变黑了。 大量事实说明气体、液体、固体都有扩散现象,即使在日常生活中大家也能找到许多事例。例如,某同学擦点清凉油,周围同学就能闻到清凉油味。 扩散现象表明:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。只有分子不停地运动才能相互进入对方。同时也说明分子不是紧密地挤在一起,而是彼此间存有间隙。 另有,根据爱因斯坦的质能方程E=MC*2 也就是说只要物质存在就具有能量,当物质绝对静止时,只有温度达到绝对零度,也就是说达到-273.15度,物质才是正真的静止,但此时能量为零,也就是说物质将消失 。 所以只要物质存在就具有能量,只要有能量就不会达到绝对零度,达不到绝对零度就不会绝对静止,因此物质都是运动的,因为当它不运动时即消失。这就像是光子,光子是有能量的,当它运动时,也是有质量的,但是一旦停止运动,光子就不服存在了,比如你抓一把光子,是抓不到的,因为它此时已经不存在了!可是太阳帆就是利用光子撞击,产生光压,驱动前进的!
再问: 不到点上啊,为什么一有能量就要运动呢?
再答: 分子受到分子之间的万有引力和斥力,相互碰撞,其每一秒的受力方向、大小都是在变化的
再问: 额,怎么会有引力和斥力啊
再答: 高中物理就会学到这些的,呵呵。苹果为什么会落到地上,而不会飞到天上,就是因为地球对它有引力。 分子间的斥力和引力是同时存在的。 随着分子间距离的增大,引力和斥力同时变小,分子间距离减小时,引力和斥力同时增大。 那为什么有时表现为斥力,有时表现为引力呢? 因为两种力随距离变化的变化率不一样。 在分子间距离为r0(物理量)时,分子间斥力和引力相同。当分子间距离大于r0时,引力大于斥力,表现为引力。而分子间距离小于r0时,斥力大于引力,就表现为斥力。 本质上是因为,斥力的变化率大于引力,而两个力在分子间距离为r0时恰好相等。
再问: 为什么会有引力和斥力啊?为什么啊?
再答: 分子之间的引力和斥力统称分子间作用力,也叫范德华力。分子既然是电中性的,为什么分子间会产生作用力呢?按照作用力产生的原因和特性可以分为三部分:取向力、诱导力和色散力。 1、取向力:由于构成分子的原子吸引电子的能力不同,所以一些分子正负电荷中心不重合(一端正,一端负),这样的分子叫极性分子,正负电荷中心重合的分子叫非极性分子。极性分子与极性分子之间定向排列(一个分子正电性一端去吸引另一分子负电性一端)产生的作用力叫取向力。 2、诱导力:当极性分子与非极性分子靠近时,极性分子极性作用下,非极性分子正负电荷中心不再重合(例如在极性分子正电性这端靠近的情况下,非极性分子离极性分子正电性近的一端显负电性,远端显正电性),这时候非极性分子被极化了,也定向排列起来,这样产生的力叫做诱导力。 3、色散力:由于每个分子中的电子和原子核都处在不断运动之中,因此经常会发生电子云和原子核之间发生顺时相对位移,正负电荷中心不重合,如果恰好处于异极相邻的状态,会发生相互吸引,这是色散力。 结论:分子间作用力本质也是静电力。
再问: 还是不太理解啊?我想知道怎么会有那个力啊?
再答: 分子是由原子核和电子构成的,原子核带正电,电子带负电。同电性相斥,异电性相吸,这个引力和斥力就是电磁力。
再问: 为什么同电性相斥,异电性相吸啊?
再答: 电荷在周围空间产生电场,拿正电荷来说吧。它的电场方向是向外的,像太阳放射光芒一样,然后两个相同的正电荷靠近时电场就会相互抵触产生斥力,就好象吧俩刺猬靠在一起,刺会互相抵触的不是?所以同性就相斥了。负电荷的电场反向恰好向内,好比一个万箭穿心的蛋,一个向外一个向内,一个有供一个有求,俩当然一拍即合吸在一起啦
再问: 我想知道力的本质是什么?
再答: 电磁力的本质就是场,超矩作用。 这个到高中,甚至大学才有可能搞明白