為什麼橡皮筋在拉動時會發熱,從力的角度來看。

發布 時尚 2024-07-14
30個回答
  1. 匿名使用者2024-02-12

    要理解這一點,必須從微觀層面來看待它。 首先要做的是了解物質的結構。 例如,金屬在微觀上由排列的金屬陽離子晶格和陽離子周圍的自由電子組成。

    為什麼這樣的結構是穩定的? 這是因為陽離子之間的靜電排斥力保持了陽離子之間的距離,防止了結構坍塌; 電子圍繞陽離子形成瀰漫的電子海,拉動陽離子並防止結構坍塌。 因此,維持這種結構的主要力是庫侖力,就四種基本力而言,它是電磁力。

    當然,萬有引力是存在的,但與電磁力相比,它是微不足道的。

    產生彈性的機制。 為什麼金屬在擠壓時會發生彈性變形,從而產生彈性力? 正是因為在外壓作用下,上述金屬結構被壓縮,金屬陽離子在壓力方向上的距離減小,打破了原有庫侖引力排斥力的平衡,陽離子之間的排斥力變大,因此巨集觀趨勢呈現出抵抗外壓並恢復到原來形狀的趨勢, 這就是彈性力。

    所以從本質上講,金屬的彈性力是微觀層面上陽離子之間的庫侖排斥力,即四個基本函式中的電磁力。

    至於摩擦,發生機理略有不同。 當兩種金屬相互接觸時,介面上一種金屬的一些陽離子會與另一種金屬的電子海接觸,從而產生庫侖重力,就好像它們是該區域的一種金屬一樣(它們並沒有真正融合成一種金屬,因為金屬的表面在微觀層面上是不均勻的, 就像不匹配的鋸齒一樣,只有少數區域相互接觸),這樣如果平行於介面的方向上有剪下力,這些相互接觸的區域就會錯位, 電子海和金屬陽離子的重疊區域減小,就好像負電荷從正電荷中去除了一樣, 所以有乙個反向應力,就是靜摩擦力。動摩擦是金屬表面突出部分在介面上的相對運動而引起的變形引起的彈性力,因此也是一種電磁力。

    至於其他物質,其內部結構不同,不一定是陽離子和電子之間的簡單相互作用,但從廣義上講,它一定是化學鍵的作用,而彈性力和摩擦力是由扭曲的化學鍵引起的。 化學鍵的本質是什麼? 它是圍繞兩個鍵合原子的電負性電子雲的正核,即本質是電磁力。

  2. 匿名使用者2024-02-11

    當橡皮筋被拉動時,外力確實作用在橡皮筋上,橡皮筋的能量增加,分子運動速度加快,使橡皮筋公升溫。 它是轉化為橡皮筋的內能。

  3. 匿名使用者2024-02-10

    你對橡皮筋施加力,力確實作用在物體上,以及做功產生的熱量。

  4. 匿名使用者2024-02-09

    橡皮筋的主要成分是橡膠,天然橡膠是聚異戊二烯的長鏈結構(圖1),合成橡膠也是具有類似結構的線性聚合物,橡膠的彈性是這些鏈節結構在不同程度的拉伸和收縮下表現的結果。

    熵是用來衡量分子混沌程度的物理量,當分子混沌程度增加時,熵輸出s的變化為正數。 當橡皮筋在拉伸和收縮狀態之間變化時,熵也會發生變化:在拉伸狀態下結構更加有序——熵值變小,收縮時又回到更混亂的狀態——熵值變高(如圖2所示),所以拉伸時熵的變化(s)為負數。

    當從一種狀態轉變為另一種狀態時,也會發生與環境的能量交換,當能量在一定的壓力下以熱能的形式在一定的過程中以熱能的形式傳遞到環境中時,焓變為負。 當橡皮筋被拉伸並很快觸及額頭時,你會感覺到明顯的熱量,當繃緊的橡皮筋在空中保持幾秒鐘時,它會突然收縮並迅速觸控到額頭,並且會有明顯的涼爽。 這是因為較強的分子間吸引力使橡皮筋在拉伸狀態下分子排列更加整齊有序,而形成這種吸引力的過程是放熱的,所以當橡皮筋收緊時,就會有熱量傳遞到周圍環境,即拉伸時焓變(h)為負。

    對於一定溫度和壓力下的自發過程,吉布斯自由能的變化 g = h t s ( g 是吉布斯自由能; t為熱力學溫度或絕對溫度; h 是焓變; s是熵變)必須是負數,因為溫度總是正數,負焓變和正熵變(即通過向環境釋放能量,熵變大)可以支援自發過程。當然,這兩個因素不一定同時有利於自發過程,其中乙個可以在合適的溫度下提供足夠的支撐。 當橡皮筋被拉伸時,它需要外力來提供能量,這是乙個非自發的過程(g 0),其中熵變和焓變都是負的。 橡皮筋的收縮是乙個自發過程 (g 0),其中熵和焓變都是正的。

    Le Chatre的原理是平衡運動原理,是平衡運動方向的有效工具。 當外力作用在橡皮筋上使其“緊”,而平衡趨於緊時,平衡會使其收縮以減慢張力程度,即越來越難以拉伸; 同時,由於橡皮筋在拉伸過程中是放熱的(焓變減小),因此在加熱時會促進其收縮。 活動過程中,將乙個被橡皮筋拉伸的約150g物體輕輕放在質量約為20g的電子天平上,當橡皮筋被高照度白熾燈加熱時,質量在約40秒至50秒後明顯減小,表明拉緊的橡皮筋在加熱時收縮。

  5. 匿名使用者2024-02-08

    最簡單的解釋是,在拉伸過程中,分子之間會發生摩擦。

  6. 匿名使用者2024-02-07

    事實上,當他拉動時,這個人給了他一定的能量。 這種能量只能通過熱量消散。 這是乙個非常明顯的能量守恆定律的實驗。

  7. 匿名使用者2024-02-06

    因為當你拉伸帶子時,它裡面的分子會變形,引起摩擦,最終變熱。

  8. 匿名使用者2024-02-05

    機械能轉化為內能。 當乙個人拉橡皮筋時,他正在對他做功,大部分能量以熱量的形式流失。

  9. 匿名使用者2024-02-04

    這實際上是乙個經典的熱力學課堂實驗,教師通常用它來幫助學生理解熵、焓、吉布斯自由能等概念。 不過,我估計聽說過兩者的人可能比聽說過熵的人少得多,而且引入這麼多新概念要複雜得多,所以下面只是乙個粗略的類比,以幫助您理解。

    一種(我認為)更容易理解這一點的方法是使用相對熟悉的理想氣體狀態方程。 可以假設彈性體和橡皮筋等氣體在這方面具有相似的性質。 拉伸橡皮筋和壓縮氣體,這兩個過程的熱力學定律可以比較。

    橡膠的高彈性屬於熵彈性。 橡皮筋中有很多聚合物分子的長鏈,它們之間有一些交聯。 在鬆弛狀態下,分子鏈有更多的空間“自由移動”,可以扭曲出各種不同的構象。

    當被外力拉伸時,這些分子鏈排列得更整齊,“自由運動”的空間減小,這個過程的熵也減小了。 當外力被移除時,導致橡皮筋反彈的是熵的增加。 氣體的彈性實際上是熵彈性,但降低氣體熵的過程是壓縮而不是拉伸。

    將快速拉伸橡皮筋的過程想象成絕熱壓縮大量氣體的過程,兩者都使用外力來降低系統的熵,同時溫度公升高。 (快速拉動時交換熱量為時已晚,因此被認為是絕熱過程)。

    加熱時也是如此。 橡皮筋在拉伸狀態下的收縮可以看作是有序無序方向的變化,體系的熵增大,可以比作氣體受熱膨脹的過程。 如果拉伸長度保持不變,則需要更強的拉伸力來抵抗加熱後的反彈,類似於等容條件下溫度較高的氣體的較高壓力。

  10. 匿名使用者2024-02-03

    用力拉橡皮筋,橡皮筋會變長,因為橡皮筋是有彈性的。 如果拉到一定程度,就會變得非常困難,所以他還是會有一定的限度,但是當你放手的時候,它就會恢復到原來的形態。

  11. 匿名使用者2024-02-02

    由於兩側的張力,橡皮筋會變長。

  12. 匿名使用者2024-02-01

    用力拉橡皮筋,橡皮筋會逐漸變長,橡皮筋會變得非常有彈性,慢慢拉橡皮筋就會斷裂。

  13. 匿名使用者2024-01-31

    橡皮筋會拉長,厚度會變薄,長度會成倍增加,真的會幫助你期待採用

  14. 匿名使用者2024-01-30

    它會變薄,總是在高強度的拉力下,並且可能會在長時間後斷裂。

  15. 匿名使用者2024-01-29

    利用橡皮筋加熱時收縮的特性,還可以製造一種小型裝置:橡皮筋熱機。 將橡皮筋製成的“輻條”對稱地固定在環形框架上,中間有乙個鉸鏈。

    然後加熱車輪的側面,加熱位置“輻條”收縮,使整個“車輪”的重心偏移,使車輪移動。

  16. 匿名使用者2024-01-28

    用力拉扯橡皮筋的張力會加大,再往下拉下去,他肯定會折斷,折斷的彈跳力會讓你的手疼。

  17. 匿名使用者2024-01-27

    橡皮筋擰得更緊了一點,再撥一拔,橡皮筋的聲音就大了幾分。

  18. 匿名使用者2024-01-26

    用力拉動橡皮筋,橡皮筋會拉長並改變形狀。

  19. 匿名使用者2024-01-25

    橡皮筋會因力而變長,直到無法再承受張力並最終斷裂。

  20. 匿名使用者2024-01-24

    用力拉扯橡皮筋,橡皮筋唯一的變化就是變長了。

  21. 匿名使用者2024-01-23

    用力拉橡皮筋,橡皮筋就會折斷,僅此而已。

  22. 匿名使用者2024-01-22

    你拉動橡皮筋,橡皮筋越來越細。

  23. 匿名使用者2024-01-21

    分析:力有兩種作用:(1)力可以改變物體的形狀 (2)力可以改變物體的運動狀態,包括物體運動速度的變化和運動方向的改變 答:

    解決方法:用手拉扯橡皮筋時,橡皮筋拉長,說明橡皮筋的形狀發生了變化,表明拉力使其變形;

  24. 匿名使用者2024-01-20

    1.橡皮筋會變長。

    2、橡皮筋拉長時橡皮筋的波動會改變振動頻率。

    3.橡皮筋鬆開時將勢能轉化為動能。

  25. 匿名使用者2024-01-19

    如果用力拉,橡皮筋會變長。

  26. 匿名使用者2024-01-18

    毋庸置疑,眾所周知,它因彈性而被拉長。

  27. 匿名使用者2024-01-17

    面板變得更長更薄,變得更有彈性。

  28. 匿名使用者2024-01-16

    用力拉扯橡皮筋,橡皮筋肯定會變長變細。 還有什麼可以改變的?

  29. 匿名使用者2024-01-15

    用力拉橡皮筋,它會變得更長更細。

  30. 匿名使用者2024-01-14

    首先,你的問題,1.橡皮筋做對手的工作,就像推物體時的推力和摩擦力一樣,乙個做正功,另乙個做負功。

    2.什麼是內能,即分子動能的巨集觀表現,即溫度的表現。 當橡皮筋的彈性勢能釋放出來時,它被轉化為內能。

    已經說過了。 我還說......

    當用手拉扯橡皮筋時,橡皮筋穩定的分子結構被破壞,分子間距因變形而變大,這是分子間勢能的增加,巨集觀效能是彈性勢能的增加。 手鬆開後,由於分子趨於穩定結構,分子間距變小,分子力做正功,分子動能變大,內能增大,溫度變高。 僅此而已。

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