中学数学中的分子势能
回答这个问题,首先要澄清一下“分子”这个说法,由于在像弹簧这样的刚性固体中,通常是没有分子的,譬如说金属,是靠原子之间的原子键相结合。。。在诸如石英这样的固体,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比如玻璃,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。。。之后再来谈这个问题,假如把问题中的分子当作微观粒子的统称,那答案是:无论你压缩还是拉伸这个固体儿导致刚性的形变,微观粒子之间的势能就会降低。但这个形变必须是刚性的,也就是说这个固体或则非静态固体必须在外力撤除后返回原先的形态。从数学学能量的角度来讲,稳定的状态总是能量最低的状态(其实分子势能,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,由于在像弹簧这样的刚性固体中,通常是没有分子的,例如说金属,是靠原子之间的原子键相结合。。。在诸如石英这样的固体,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比如玻璃,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。。。之后再来谈这个问题,假如把问题中的分子当作微观粒子的统称,那答案是:无论你压缩还是拉伸这个固体儿导致刚性的形变,微观粒子之间的势能就会降低。
但这个形变必须是刚性的,也就是说这个固体或则非静态固体必须在外力撤除后返回原先的形态。从数学学能量的角度来讲,稳定的状态总是能量最低的状态(其实,亚稳态不是分子势能,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侯,固体当中的势能必将下降,这也是为何它会释放能量再返回到稳定态的诱因。
假如反反复复的压缩弹簧,弹簧会发热,这是部份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,不过液体短发子之间的键十分弱,假如要对液体的分子施加压力,必须以浮力的方式压在这个液体上,这是的液体中的分子势能也必将降低,这个时侯的液体的数学表现就和固体一样了,十分难被压缩,这也解释了为何液体可以流动,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