和一道数学题水不是反膨胀么 一个密封瓶中装满水 降温并吸它热 变成冰 撑破瓶子 当然 无论瓶子多坚硬都无法阻止这种物理变化 说明变成冰是冰水混合物给瓶子内壁的作用力是无限大的
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 09:36:50
和一道数学题水不是反膨胀么 一个密封瓶中装满水 降温并吸它热 变成冰 撑破瓶子 当然 无论瓶子多坚硬都无法阻止这种物理变化 说明变成冰是冰水混合物给瓶子内壁的作用力是无限大的
和一道数学题
水不是反膨胀么 一个密封瓶中装满水 降温并吸它热 变成冰 撑破瓶子 当然 无论瓶子多坚硬都无法阻止这种物理变化 说明变成冰是冰水混合物给瓶子内壁的作用力是无限大的 可是为什么吸它的热减小它的内能他反而可以发出无限大的力量呢
那么假如说在一个非常坚硬且直径非常非常小的容器中装入适量水 容器一段有口
并在水液面上塞一木棒 然后吸他的热降他的温 变成冰 后 推动木棒运动很长距离
运用这个力 可以带动很多机器啊 可我们什么也没给他 他还能做工 甚至吸收的热量甚至还能被利用 怎么回事?我哪错了?
数学不是便是人类想要客观规律性反应世界一个工具吗?是与现实紧密相连的
可我刚学的二元一次方程 实际问题中总会出现虚根 有些虚根可以带进方程成立
可却不符合现实 (如负根) 为什么 数学怎么会解出这样无意义的根呢?
在这一方面 有什么意义呢?
嗯
(⊙_⊙)能理解么..
和一道数学题水不是反膨胀么 一个密封瓶中装满水 降温并吸它热 变成冰 撑破瓶子 当然 无论瓶子多坚硬都无法阻止这种物理变化 说明变成冰是冰水混合物给瓶子内壁的作用力是无限大的
哈哈
诚然,定质定压的水由液态变为固态,其体积要变大,但是,这个形变不是无限制的,而是仅限于凝固过程,因为,比如压力是1个atm的情况下,温度低于0度,水由液态变为固态之后,其密度就不会再继续变小.
即使在凝固过程当中,只要容器的强度足够,就能阻止这种形变,当然,阻止的形变越多,容器承受的压力就越大.而且,这个压力也不是你所说的无限大,因为那只是当我们认为容器是绝对刚体,其在这一过程前后的形变为0时的理论状态.
实际的情况是,容器(前提条件是容器是封闭的)也会产生一定的形变来满足水的体积增长要求.这样,水的形变与容器的形变这个动态过程最终将会达到一个平衡状态(前提条件是容器的强度必须满足),而这个平衡的条件就是,水的既有形变与当地温度所决定的理论最大形变之差(一个假想形变)所产生的压力正好与容器的既有形变所产生的压力相等,这才是真实的过程.
如果容器是敞口的,因为没有任何约束,水的变形是自由的,此时,容器将不再承受任何来自于水的形变压力(内应力).或者如你所说,假如容器口有个活塞,那么在水的形变前后,它的位置肯定也会发生改变.所以,不管是闭口的,还是有活塞,水肯定是对容器或者活塞作功了的.但是这个功不会很大(对于不是巨量的水来说).你之所以会发出“可是为什么吸它的热减它的内能,它反而可以发出无限大的力量呢?!”这是你因为对两个基本概念没有区分清楚.那么是那两个基本概念呢?
首先就是力与功的概念.再大的力,它所作的功也可能是0!,因为力对物体所作的功的定义是力在物体位移方向的投影向量与位移向量的点乘在路径上的积分(高中的话就是力与物体在力的方向上所走过的路程的乘积,或者力在路程方向上的分量与路程的乘积).力可以很大很大,但是位移却可以很小很小,而它们相乘,绝对不会很大很大.所以,虽然当容器封闭的时候,它所承受的力虽然很大,但是因为它的形变很小,所以它的变形能其实并不大,而它的变形能,就来自与水对它的作用,也就是水在这一过程中所释放出的能量中的一部分所转化而成的功.
还有就是内能的概念.普通的物质聚集状态的变化,并不涉及构成物质的原子与分子的变化,因此,在这种变化的前后,物质的核能与化学能并不改变,改变的只是由物质的温度、体积、压力所决定的,因分子的热运动以及分子空间位置所产生的,被叫做分子动能与分子势能的那一部分能量,准确的称呼是热力学能(高中所说的内能).对于个别物质来说,它的热力学能仅由温度所决定.
而水变冰这个过程的特殊性就在于,水不但放热,而且还膨胀作功,那么是谁让水这么与众不同呢?!一般物质在等压条件下,如果温度降低的话,体积都会变小,也就是收缩.这是因为水的这一过程,不只水的热力学能发生了改变,最最关键的是,水的化学能也改变了!因为液态水的主要成分并不是H2O,而是(H2O)或者(H2O)3,也就是由氢键结合在一起的H2O群,这和单个的H2O分子是不一样的.当水由(H2O)X变为H2O所组成的冰的时候,氢键断裂,同时放出能量(化学能),这才是这个过程的能量之源,这也就不难理解水在放热的时候还有余力去作功了.
关于中间那个问题,我只说几点.一是因为活塞是自由的,此时水的形变只受活塞的阻力,这个阻力和只作微小变形的封闭容器的阻力比起来很小,此时水的形变不会再很小,那么,内应力也不会再很大.二是,即便活塞可以运动很长的距离,但是它运动的速度不会很大,而且加速度将几乎是零,即便有传动装置,那么它的动力学性能也不会很好.第三,也是最重要的,就是当水完全凝固,体积不再改变,活塞不再运动之后,该怎么办?是不是又得要把水加热融化?!那么你加热的热量从何而来?
最后一个问题,我可以很负责任的告诉你,有些数学的东西并不都是可以用现实世界解释的,比如由三维空间推广得出的四维空间,至今没有找到实例.另外,负根是负根,不是虚根,不要混淆.
有了这样的想法很好,但是如果没人给你答疑解惑的话,反而将是一种负担.建议你以后多找你们老师问问,不要自己想,以你现有的知识结构,除非是天才,否则只会把自己搞的更乱.要是没有地方可以问,那就别想这么多啦,安心学习,先死记硬背,等你达到一定程度,自然会明白的.希望对你有所帮助,花了我2个小时,给个好评吧,
?
要自信!!
题目缠上来
因为水降到冰点后,体积增大,对外做功。如负根代入方程不符合现实可以忽略不计。
水由液态变为固态由于密度减小体积就增大所以吸水的热时内能减少温度降低随之体积增大就对外做功;但它的变化过程是很慢,也就是他它是在做功但用的时间很长,效率低,还有在做完功后要再做就必须让它吸热,而且这些转化率都不是百分之百,没做一次都有损失,在把冰变为 水时要额外的能量。
数学是一个工具,我们在学数学时就是在运用这种工具,也就在按它的规则在运用,而现实中是要按我们的规则运用,而且工具的规则范...
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水由液态变为固态由于密度减小体积就增大所以吸水的热时内能减少温度降低随之体积增大就对外做功;但它的变化过程是很慢,也就是他它是在做功但用的时间很长,效率低,还有在做完功后要再做就必须让它吸热,而且这些转化率都不是百分之百,没做一次都有损失,在把冰变为 水时要额外的能量。
数学是一个工具,我们在学数学时就是在运用这种工具,也就在按它的规则在运用,而现实中是要按我们的规则运用,而且工具的规则范围大于我们实际的规则,但实际的根是包在含工具根中。
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应用数学,就是根据实际情况,列出方程!
如果实际的情况只有一种,但是方程只是数学解答的一种方式,方程不会自己根据实际情况而自动忽略无意义的根;所以解答方程得到的结果,一种正确,一种无意义,我们自己再根据实际情况进行取舍!
不要把数学方程,当成人性化符合实际的人类思想,呵呵...
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应用数学,就是根据实际情况,列出方程!
如果实际的情况只有一种,但是方程只是数学解答的一种方式,方程不会自己根据实际情况而自动忽略无意义的根;所以解答方程得到的结果,一种正确,一种无意义,我们自己再根据实际情况进行取舍!
不要把数学方程,当成人性化符合实际的人类思想,呵呵
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数学是物理的工具
水由液态变为固态由于密度减小体积就增大所以吸水的热时内能减少温度降低随之体积增大就对外做功;但它的变化过程是很慢,也就是他它是在做功但用的时间很长,效率低,还有在做完功后要再做就必须让它吸热,而且这些转化率都不是百分之百,没做一次都有损失,在把冰变为水时要额外的能量。知道了吧!...
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水由液态变为固态由于密度减小体积就增大所以吸水的热时内能减少温度降低随之体积增大就对外做功;但它的变化过程是很慢,也就是他它是在做功但用的时间很长,效率低,还有在做完功后要再做就必须让它吸热,而且这些转化率都不是百分之百,没做一次都有损失,在把冰变为水时要额外的能量。知道了吧!
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。。。 我是第一个,采纳吧 祝你发财
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