中學數學中的分子勢能
回答這個問題,首先要澄清一下“分子”這個說法,由于在像彈簧這樣的剛性固體中,通常是沒有分子的,譬如說金屬,是靠原子之間的原子鍵相結合。。。在諸如石英這樣的固體,是晶體,也是靠原子之間的原子鍵結合。。。但液體和非晶態固體比如玻璃,而是靠分子與分子之間的分子鍵結合,這時談分子才有意義。。。之后再來談這個問題,假如把問題中的分子當作微觀粒子的統稱,那答案是:無論你壓縮還是拉伸這個固體兒導致剛性的形變,微觀粒子之間的勢能就會降低。但這個形變必須是剛性的,也就是說這個固體或則非靜態固體必須在外力撤除后返回原先的形態。從數學學能量的角度來講,穩定的狀態總是能量最低的狀態(其實分子勢能,亞穩態不是,...全部
回答這個問題,首先要澄清一下“分子”這個說法,由于在像彈簧這樣的剛性固體中,通常是沒有分子的,例如說金屬,是靠原子之間的原子鍵相結合。。。在諸如石英這樣的固體,是晶體,也是靠原子之間的原子鍵結合。
。。但液體和非晶態固體比如玻璃,而是靠分子與分子之間的分子鍵結合,這時談分子才有意義。。。之后再來談這個問題,假如把問題中的分子當作微觀粒子的統稱,那答案是:無論你壓縮還是拉伸這個固體兒導致剛性的形變,微觀粒子之間的勢能就會降低。
但這個形變必須是剛性的,也就是說這個固體或則非靜態固體必須在外力撤除后返回原先的形態。從數學學能量的角度來講,穩定的狀態總是能量最低的狀態(其實,亞穩態不是分子勢能,但剛性形變之前的狀態都是穩定的狀態),所以,當你用外力改變固體的穩定態的時侯,固體當中的勢能必將下降,這也是為何它會釋放能量再返回到穩定態的誘因。
假如反反復復的壓縮彈簧,彈簧會發熱,這是部份勢能轉化為熱能的結果。
對于液體來說,這個能量最低原則也適用,不過液體短發子之間的鍵十分弱,假如要對液體的分子施加壓力,必須以浮力的方式壓在這個液體上,這是的液體中的分子勢能也必將降低,這個時侯的液體的數學表現就和固體一樣了,十分難被壓縮,這也解釋了為何液體可以流動,但壓縮卻和固體一樣難:流動是分子之間的勢能變化,而壓縮是分子自身勢能的變化。收起