高中物理中的分子势能
回答这个问题,首先要澄清一下“分子”这个说法,因为在像弹簧这样的刚性固体中,一般是没有分子的,比如说金属,是靠原子之间的原子键相结合。。。在例如石英这样的固体,是晶体,也是靠原子之间的原子键结合。 。。但液体和非晶态固体例如玻璃,而是靠分子与分子之间的分子键结合,这时谈分子才有意义。。。
然后再来谈这个问题,如果把问题中的分子当成微观粒子的总称,那答案是:无论你压缩还是拉伸这个固体儿造成刚性的形变,微观粒子之间的势能都会增加。 但这个形变必须是刚性的,也就是说这个固体或者非静态固体必须在外力撤走后返回原来的形态。
从物理学能量的角度来讲,稳定的状态总是能量最低的状态(当然,亚稳态不是,...全部
回答这个问题,首先要澄清一下“分子”这个说法,因为在像弹簧这样的刚性固体中,一般是没有分子的,比如说金属,是靠原子之间的原子键相结合。。。在例如石英这样的固体,是晶体,也是靠原子之间的原子键结合。
。。但液体和非晶态固体例如玻璃,而是靠分子与分子之间的分子键结合,这时谈分子才有意义。。。
然后再来谈这个问题,如果把问题中的分子当成微观粒子的总称,那答案是:无论你压缩还是拉伸这个固体儿造成刚性的形变,微观粒子之间的势能都会增加。
但这个形变必须是刚性的,也就是说这个固体或者非静态固体必须在外力撤走后返回原来的形态。
从物理学能量的角度来讲,稳定的状态总是能量最低的状态(当然,亚稳态不是,但刚性形变之前的状态都是稳定的状态),所以,当你用外力改变固体的稳定态的时候,固体当中的势能必定升高,这也是为什么它会释放能量再返回到稳定态的原因。
如果反反复复的压缩弹簧,弹簧会发热,这是部分势能转化为热能的结果。
对于液体来说,这个能量最低原则也适用,不过液体中分子之间的键非常弱,如果要对液体的分子施加压力,必须以压强的形式压在这个液体上,这是的液体中的分子势能也必定增加,这个时候的液体的物理表现就和固体一样了,非常难被压缩,这也解释了为什么液体可以流动,但压缩却和固体一样难:流动是分子之间的势能变化,而压缩是分子自身势能的变化。收起