永动机和粒子永远做不规则运动以及天体长时间尺度运行的本质区别是什么

发布时间: 2023-07-16 10:00:24 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 92

难道万有引力就是传说中的永动机?也许是我一知半解了,但是所谓万有引力,是指凡是有质量的东西,都会对四周的物体产生引力。但是我想知...

永动机和粒子永远做不规则运动以及天体长时间尺度运行的本质区别是什么

难道万有引力就是传说中的永动机?

也许是我一知半解了,但是所谓万有引力,是指凡是有质量的东西,都会对四周的物体产生引力。但是我想知道,万有引力是以什么为代价产生的?rnrn说到力,给我的感觉就是要消耗能量的,而能量又来自质量的消耗。rnrn譬如我们要花力气做任何一件事,都需要消耗我们自己体内的生物能,而我们的生物能来自食物的化学能,而食物的化学能则是来自太阳的光能,而太阳光则是太阳消耗自身质量,以核聚变(还是裂变?)的形式产生的,所以归根结底,力来自质量的消耗。rnrn可是万有引力很奇怪,很明显它带有能量的性质,我们或者可以认为“势能”其实就是万有引力作用的结果。但是奇怪的是,万有引力的这种能量无时无刻不在被使用,但却就像传说中的永动机一样,用来用去都用不完,似乎从来都不会消耗任何东西?rnrn要不然,就算质量减少得非常微小,但地球诞生几十亿年,累积起来,质量应该被消耗得很厉害,但是却没有看到这方面的报道……rnrn再说,万有引力还是一种比较强大的力,就连月亮这么大个的东西都被束缚在地球外面跑不掉啊,按照公平原则,要产生这么大的力,做这么多功,消耗应该不是那么微小才对……rnrn很迷惑啊!天下没有白吃的午餐,做任何事都要付出代价。rn万有引力的产生,消耗的究竟是什么呢?
不知道楼主是不是还是个高中的学生,如果是学生的话能提出这样的问题确实是难能可贵的,当我刚看到这个问题的时候我也楞了下,是啊,万有引力到底是怎么来的啊?细细一想,原来如此,其实本身任何两个有质量的物体之间都是存在这个力的就以地球和人为例,如果人和地球之间没有引来人就回飘起来了,其实人是在克服万有引力做功。而地球围着地球转的时候由于做的是椭圆运动所有万有引力基本上不做功的,(但还是在做的,地球的近日点和远日点的速度不一样就是最好的证明)。楼主说的为什么会产生万有引力这个,这个就想当S级N级靠近是就会产生吸引力一样,这也属于自然现象! 楼主想具体了解,我这有一个专业性文章,你可以看看,但涉及一部分研究生才了解的知识!第十章 万有引力场的形成机理[下]——CZS时空论(广义篇)

CZS时空论(广义篇) 2009-04-06 17:30 阅读82 评论1 字号: 大大 中中 小小

§10.11 人造引力势的探讨

通过上述的分析,现在我们对万有引力场的形成机理应该不再茫然了。

只要我们能够制造穿透力极强的能量波,对物体进行照射,并使之对“静止”物体附加的能量势“P”按一定梯度分布,就会产生相应的人造引力势“Ψ”。

根据式(10-14)(10-15)(10-17)(10-37)(10-39)可推知,

ψba = {exp[(GM! /CQ2)( 1/Ra – 1/Rb )] –1}C a 2 (10-54)

Pba = {exp[(GM! /CQ2)( 1/Rb – 1/Ra )] –1}C a 2 (10-55)

这就是对静止物体的“引力波附加的能量势与引力势的关系”。

§10.12 从CZS维度看“重力异常”

重力异常包括万有引力常数异常和引力方向异常。早在1953年法国巴黎大学的科学家阿勒就发现了这样的情况,由于无法用牛顿“万有引力”和爱因斯坦的引力理论加以解释,所以一直被称为“重力异常”。

据新科学家网站2002年9月22日消息,法国科学家(Jean-PaulMbelek和Marc Lachieze-Ray)声称:在不同地点测量到的万有引力常数G各不相同,磁场越强,引力常数越大,地球上万有引力常数在南北两磁极达到最大,是因为隐藏著的另外空间维度导致万有引力常数受到地球磁场的影响。并且认为:如果这一结论被证实,将成为证实另外空间维度存在的第一个科学证据。他们研究工作的理论基础是理论物理中的弦论。

俄罗斯一个研究组又发现了万有引力常数值随测量时间地点的不同,其变动范围高达0.7%。

我们没有必要去钻研弦论,但是法国科学家关于“存在另外空间维度”的观点,我非常赞同。现在从“CZS维度”来看这个问题,如宇观图(32)所示:若将我们世界所在的维度定义为“能媒(以太)场的内运作维度”;那么,引力场所在的维度则为“能媒(以太)场的外运作维度”。 大量观测表明:这两个维度的世界可以相互透过传输,不能相互拖曳,但能够相互折光影响。

可见,“存在另外空间维度”的观点与《CZS时空论》之“CZS维度”不谋而合。这样,引力波作为以太场透射性极强的驻波,其在天体内外动态交互响应中,随时间、空间变化而波动,必将引起引力常数的变化,甚至引力方向的异常。

其实,在世界各地有很多地理现象都可以看成是重力异常现象。 美国著名的“俄勒冈旋涡”,对人体有巨大的引力;加利福尼亚的圣塔斯镇“神秘地带”,会使树木倾斜生长,游人无法直立;中国沈阳的一处称为“怪坡”的地方,上坡省力,下坡费力;中国台湾的一段河流呈现“水向高处流”的奇观……

由此可见,从引力波存在的角度,运用CZS维度对“重力异常”进行解释再合适不过了。

§10.13 小结及展望

本文接续《万有引力场中的时空关系——CZS时空论》,深层剖析万有引力场的形成机理,给予“重力异常”更合理的解释,使“人造万有引力场”成为可能。

通过上述的分析,现在我们对万有引力场的形成机理应该不再茫然了。只要我们能够制造穿透力极强的能量波,对物体进行照射,并使之对“同一物体静态”附加的能量势Pba在距离“⊿R = Rb – R a ”呈如下分布:

Pba = {exp[(GM! /CQ2)( 1/Rb – 1/Ra )] –1}C a 2

就会产生人造引力势ψba:

ψba = {exp[(GM! /CQ2)( 1/Ra – 1/Rb )] –1}C a 2

这就是“引力波附加的能量势与引力势的关系”。

人造引力波同时会带来时空的变化,这样,我们在星际旅行中就会任意放缓或加速生命节律,使旅途不再漫长、寂寞。

必须注意的是:在本书的广义篇中,本章与前几章的论述内容有着本质的差异。前九章均侧重于实世界的分析,是对粒子光团自身运动矢量的分析;本章是对“引力场和粒子光团的一体”分析,是对虚世界与实世界的相互扰动的分析。

原理清楚了,后面的事还难吗?设计全新的人造重力系统,其关键是如何仿制引力波,研发出透过能力极强的能量波——能够穿透任何物体而又不带有副作用的能量场。相信这一天已经不远!

[注:在CZS时空论中,“维”是“域”的代名词,而非限于“三维空间”。因此,维度间的垂直,是对“域”间关系的表述。]
你的疑问,也是我的疑问。
但是看过大量的资料后自己的推论结果:

1、引力的实现相当于一把发射超光速子弹(电磁波)的霰弹枪。
而且因为速度太快,子弹(电磁波)的穿透力极强。
亚光速的运动物质拥有排斥被击中目标的力,
但当速度超过光速的时候,排斥的力因时间倒转成了吸引的力。
2、这个过程中,总能量和质量都没改变,只是被传递了。所以依旧符合能量守恒定律。
传播电磁波的物质的质量接近0,所以很难看到因引力的散发而质量减少。
为了区分于普通的光子,暂时给它命名为"引力子"
3、"引力子"属于"快子",拥有x、y、z、T以外的第五维宇宙属性(相对论里说的时空扭曲)。
4、"引力子"能够对任何带质量的物质产生作用。(光子质量接近0,所以也会产生作用)

用以上自创的理论来回答你的问题:
1、万有引力是以什么为代价产生的?
答:万有引力的产生,付出了带有能量的电磁波,"引力子"的代价。

2、万有引力的这种能量无时无刻不在被使用,但却就像传说中的永动机一样,用来用去都用不完,似乎从来都不会消耗任何东西?
要不然,就算质量减少得非常微小,但地球诞生几十亿年,累积起来,质量应该被消耗得很厉害,但是却没有看到这方面的报道……
答;传播引力波的物质的质量接近0,所以很难看到因引力的散发而质量减少。
打个比方,要看光带走物质质量的实验,那就只有用正反物质的埋麋反应才能看到。

3、再说,万有引力还是一种比较强大的力,就连月亮这么大个的东西都被束缚在地球外面跑不掉啊,按照公平原则,要产生这么大的力,做这么多功,消耗应该不是那么微小才对答:当地球吸引月亮的时候,月球也在吸引地球,整个银河都在把引力波送向地球,所以质量、能量总体守恒。

4、很迷惑啊!天下没有白吃的午餐,做任何事都要付出代价。万有引力的产生,消耗的究竟是什么呢?
消耗的是"引力子",带有能量的一种超光速粒子波(快子)。

5、如果大质量物体扭曲时空本身,难道就不需要力了吗?就好比本来有一个绷子,它是直的,你想要它弯曲,就得加以力,而且是持续的加以力才行啊!如果说不需要消耗能量,那消耗的又是什么?若空间弯曲一点代价都不需要,那制造虫洞也应该轻而易举。既然不能,那就证明这里面有问题。
答:好比本来有一个绷子,它是直的,引力要它弯曲,就得加以力,地球通过"引力子"把能量传递到绷子上,绷子就弯曲了。你把绷子带到太空,由于距离拉开,地球引力辐射减小,加上盘旋产生的斥力抵消,绷子又直了。制造虫洞就如同制造激光控制光子的集聚和激发那样控制"引力子"。但是现在的人类没有能力去控制超光速的"引力子"。也就是说,人类一旦能够象控制激光一样控制"引力子",那么也就能控制物体的重量、遭遇x、y、z、T以外的第五维宇宙属性(相对论里说的时空扭曲)。

6、引力既然一直在消耗,为什么却没有其他任何东西的消耗作为引力的补充? 引力为什么就取之不尽用之不竭,几十亿年用了下来没有衰竭的迹象?
答:假如你拥有月球那么大的反物质,并且你能控制它和正物质之间的反应速度,那么也将是取之不尽用之不竭。当你想试试让这反月球和地球相撞,那么整个太阳系顷刻消失,变为光。
其实引力是不存在的。或者说引力只是这种现象的一种解释而已。它不同于其他力。
“引力”其实是时空扭曲的表现,举一个二维的例子:一张绷直的橡皮筋网
1.放上两个质量不一,体积相同的球,网扭曲了
2.在1的基础上,让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动,直线与(同一个)球的位置距离越近,轨迹弯区越大
3.在2的基础上,让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动接近两个质量不等的球,直线与两个球的距离相同,经过质量大的球,轨迹弯区大
2跟3说明的现象与引力相似,而且也有质量越大、距离越小,引力越大
物体由于惯性沿直线运动,但在扭曲的空间运动,表现出来就是受到引力影响
事实上,引力扭曲的是四维时空。
还有一个例子:光经过大质量天体时会扭曲,但引力不能作用于光,所以解释就是光沿直线传播,在扭曲的时空中运动,就会扭曲。但光还是沿直线传播
事实上,万有引力并不是一种真实的力,而是时空弯曲的表现.
你的疑惑就错在没有把“做功”搞清楚。就拿你说的月球和地球之间的引力来说,没错,他们之间的万有引力确实很大,但是这个力只是维持了他们之间的距离而没有做功的,请不要误解。比如你用夹子夹东西,始终有力的作用,但是夹子并没有做功。
还有就是你说人拿着东西旋转如果做功就会飞走!这是明显的主观错误。你用力拿绳子就像夹子夹住绳子一样的道理,是不用做功的,但是生物和物体最大不同就是生物无时无刻再消耗能量,只是生物构造不能长时间受太大的压力,否则细胞会坏死,这是生物的特征,举例最好不要用生物来做比例。但是我可以告诉你,当你拿着绳子在旋转重物时,把你瞬间冻结冰,你的手不还是一样拿着绳子,物体一样做旋转运动,你说此时结冰的你还有可能在做功吗?
郁闷,你怎么老是说有力就一定有能量的体现呢??都说那是错的,再举个例子:吸着一块铁的磁铁对铁有力的作用吧?难道磁铁有做功吗?显然是没有,也就是说力的存在不需要用能量做前提。我并没有说地球万有引力不做功,我只是说月球和地球之间的力是没有做功的。
再来说说你举的例子,往上抛石头,石头受地球做功再掉下来。这的确是地球再做功,如果月球不绕地球转相对地球静止的话,月球也会被地球吸引过来,最终相撞。你的题目是说地球万有引力是永动机,什么是永动机呢??就是一直做正功的才叫永动机啊,也就是可以产生能量的就是永动机,但事实上能量不可以制造,只能转换。人类可以把重力势能转换为自己需要的机械能,比如就你说的石头往下掉,我们完全可以利用这能量,但是当石头到地面时我们可以利用的能量就没了。其实你不用拿地球来说,你可以拿一块磁铁当做是地球,铁块是地球上的物质是一样的原理。如果还有不明白继续提问吧,很高兴可以和你一起探讨。
不是,中间有质量损耗;还远不及其它原因产生的质量损耗(如外层大气逃逸);太阳核聚变质量减少不到其1%,化学能质量减少在亿分之一,地球引力做功质量减少估计与化学接近些;
不过,在特殊情况下,比如黑洞;质量减少就很显著,掉到黑洞里的物质,质量要减少到30%,掉到黑洞之前,这部分物质化成能量(光)逃逸了。
至于月亮嘛,它与地球之间距离没有变(实际在逐渐离开地球,每年几厘米);机械做功同时要有力和距离变化才做功,这里距离没变;
我们要花力气做任何一件事,都需要消耗我们自己体内的生物能;很多时候我们用了力,但用力对象却没动,这里该对象没有吸收我们对它作的功,我们做的功是无用功(被我们自身吸收化成了热能)

既然没有永动机,那为什么分子可以不停地做无规则运动?

宇宙经历了大爆炸才形成现在的宇宙,宇宙的运行实际上是因为宇宙中存在着无数的分子、原子和电子等等,而在分子动理论中,分子是在不停地做无规则运动。

有人就要问了,在地球上永动机是不可能存在的,那为什么大到宇宙小到原子内部,都在不停的运动?


关于永动机的概念最早是在公元1200年左右,起源于印度,然后由印度教传到伊斯兰教最终到达欧洲,当永动机这个概念传到欧洲的时候,引起了极大的轰动,也掀起了制造永动机的热潮。

而所谓的永动机就是指不需要外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且做功的一种机械。

为什么永动机不能制造出来?

不消耗能量而能永远对外做功的机械被称为"第一类永动机",其违背了能量守恒定律,即热力学第一定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其他物体,而且能量的总量保持不变。


在能量守恒定律下,能量不可能无缘无故的产生,也就是说不消耗能量的永动机是不可能存在的,因为当机械运动时会有摩擦,这就会使一部分机械能会转化为内能。

在没有温度差的情况下,从自然界中的海水或空气中不断吸取热量从而连续地转变为机械能的这种机械被称为"第二类永动机",这看似是符合能量守恒定律的,但是不符合热力学第二定律。

内能不可能在没有任何损耗的情况下,全部转化为机械能(德国物理学家的克劳修斯的表述为“热量不能自发地从低温物体转移到高温物体”,英国物理学家开尔文表述则是“不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响”)。

因此永动机违反了的热力学定律,是永远不可能够被制造出来的。

一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

1827年植物学家布朗首先发现这个规律。在1826年,英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时发现的,后来把这种悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,其实不只是花粉和小炭粒,对于液体中各种不同的悬浮微粒,例如胶体,都可以观察到布朗运动。


而能够保持物质物理性质和化学性质的最小颗粒是分子,也可以认为是分子永不停歇的在做无规则运动,分子间又存在着相互作用的引力和斥力,分子间存在着间隙。

一般来说,气体分子之间的间距离比较大,而作用力就较小,因此气体有很大的流动性,容易被压缩;液体分子间的距离较小,分子间相互作用力分为引力和斥力,分子在平衡位置做无规则振动,但是分子间的引力难以约束分子的运动位置,所以液体没有固定的形状。

如果分子间距离小就表现为斥力,因此液体很难被压缩;固体间分子间隙很小,而分子间的作用力又很大,所以固体分子只能在固定的位置附近做无规则的振动,距离稍微小点就表现出很大的斥力,距离稍微大点就表现出很强的引力,因此固体有固定的形状,难以被压缩。


当物体受热时,会吸收能量,此时分子的运动会变得很剧烈,分子间间隙也会变大,所以会有分子的运动会有热胀冷缩的特性,因此分子的无规则运动也被称为分子的热运动。

为什么分子可以一直做无规则运动?

主要是因为构成物质的分子具都具有能量(机械能),可以说每个分子都是因为具有能量而运动的,单个分子的运动服从力学规律,但集体运动是服从统计规律,是无规则的。


其实宇宙中的万事万物都具有能量,从理论上分析,只有处于绝对零度的状态才会没有运动没有能量,不过绝对零度是不可能达到的,而任何高于绝对零度的存在方式都具有能量,有能量就必须在运动。

所以,不只是分子原子,宇宙万事万物都是在能量的不断循环中运动着,而能量是遵守能量守恒定律的。


永动并不等于永动机。

首先需要明白永动机和分子之间的无规则运动根本不是一回事,其次分子之间不停息无规则运动看似没有什么能量供给,但实际上宇宙中一切物质的运行都来自于宇宙诞生之初的纯能量,而物质又是由分子,原子,电子等构成的,所以也可以说宇宙的运行是由于宇宙中存在着无数的分子、原子和电子等等。


然后需要明白永动机不是一直能“动”的一种机器,如果要把永动机归纳为永远能动的机器的话,那么我们每个人其实都是永动机,因为构成我们身体的原子内部的电子都在不停的运动,而且全宇宙的所有粒子都在不停的运动,难道全宇宙都是永动机吗?

实际上这是对永动机的一种误解,粒子的运动是无法做功的,所以宇宙本身并不是永动机,而分子不停息地做无规则运动就是这个道理。


根据热力学之父开尔文的推测,宇宙的最终结局有可能是熵达到最大,届时宇宙间所有的物质都会衰变为轻子和光子,而整个宇宙就会处于热力学平衡,这就是宇宙的最终结局。

其实自从人类会使用工具以后,就一直在构想如何能够建造一个永中居,可以一劳永逸的帮助人们解决生活中遇到的一些难题。但是数千万年过去了,到现在为止人类也没有办法建造出永动机,一方面是因为寻找不出建造永动机的材料,第2个方面就是永动机是否真的存在,到现在为止还是一个疑问。但是即使这样也挡不住很多机械爱好者前赴后继的投入到这门几乎不可能完成的任务当中。

首先说一下永动机为什么不能完成,这主要是因为它违反了我们现在已经确定的热力学第一和第二定律。因为物体想要运动,就必须从自身或者外界获得能量进行做功。而在做工的时候,如果能量转化成其他形式,又不能出现一丝一毫的损耗,进行百分百的能量转换。而这两个条件,在现如今的科学体系当中是不可能存在的。如果真的有人提出新的理论来支持这种现象,那么他的成就甚至将会超过爱因斯坦和牛顿。

这里还会有人说了,我们的地球深处,广泛的宇宙当中,每天都围绕着太阳进行公转,看起来好像没有任何的力量驱使,或者当初的力量在驱使地球公转之后就再也没有出现过。其实之所以大家有这个感觉,主要就是因为引力这种东西是看不见摸不着的。当初牛顿提出万有引力的时候,也是遭到很多人的耻笑。而关于引力波的探究,到近些年来才逐渐被人类发现。

而分子为什么一直能够进行无规则的运动,源于我们人类所理解的温度概念,温度概念,温度越高,分子的活动则就越剧烈,当温度低的时候,分子活动则会逐渐的冷静下来。如果达到所谓的绝对0度,那么分子之间将会固定不动,成为一个静止的状态。这个时候你还能说分子永远在处于无规则的运动中吗?

分子可以不停的做无规则运动,是因为受到外界的因素影响,比如说温度或者是力的作用
我们都知道永动机是没有办法真正的制作出来的。但是分子无时无刻的都在做无规则运动,这是因为分子之间存在着引力和斥力。这两种力相互拉扯着分子,让他无时无刻不在运动着。
这是因为分子存在着一种热运动,分子受到热量的影响是非常大的,所以即使很低的温度它们也依旧是能够一直吸收热量从而运动。

为什麽分子总是不停的作不规则运动?

根据"海森堡不确定原理",不能同时确定粒子的位置与速度,从原理可以知道粒子是不能静止的.同时,当你说"分子、原子无规则运动"的时候,你已经隐含地认为这是在绝对0度之前的,因为我们发现它达不到,温度表示粒子运动剧烈程度,也就是粒子动能的大小,在绝对0度之前粒子具有动能,但达到这点时就没有动能,即静止,这就违反了"海森堡不确定原理",所以粒子必须做运动.还有,当你问"分子、原子无规则运动的能量从何而来?"的时候,说明你认为粒子在运动时在不断消耗能量,其实粒子在运动时并未消耗"净"能量粒子的运动并不是一群皮球的运动,它们是不碰撞在一起的,如果是撞在一起那就可能发生核反应.通常粒子的运动是压缩与膨胀,不会消耗净能量,所以就没有永动机之说了. 世界上一切都在运动,运动是事物存在的特性。 1.气体分子运动的特点 (1)气体分子之间的距离很大,距离大约是分子直径的10倍,因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力的作用,在空间自由移动. 气体能充满它们所能达到的空间,没有一定的体积和形状. (2)每个气体分子都在做永不停息的运动,大量气体分子频繁地发生碰撞使每个气体分子都在做杂乱无章的运动. (3)大量气体分子的杂乱无章的热运动,在宏观上表现出一定的规律性. ①气体分子沿各个方向运动的数目是相等的. ②对于任一温度下的任何气体来说,多数气体分子的速率都在某一数值范围之内,比这一数值范围速率大的分子数和比这一数值范围速率小的分子数依次递减.速率很大和速率很小的分子数都很少.在确定温度下的某种气体的速率分布情况是确定的. 在温度升高时,多数气体分子所在的速率范围升高,而且在这一速度范围的分子数增多. 2.气体压强的产生 (1)气体压强的定义 气体作用在器壁单位面积上的压力就是气体的压强,即P=F/S. (2)气体压强的形成原因 气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的,一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的.它施于器壁的作用力是不连续的,但大量分子频繁地碰撞器壁,从宏观上看,可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的. (3)气体压强的决定因素 ①分子的平均动能与密集程度 从微观角度来看,气体分子的质量越大,速度越大,即分子的平均动能越大,每个气体分子撞一次器壁对器壁的作用力越大,而单位时间内气体分子撞击器壁的次数越多,对器壁的总压力也越大,而撞击次数又取决于单位体积内分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着,其平均动能越大,分子平均速率也越大,连续两次碰撞某器壁的时间间隔越短,即单位时间内撞击次数越多),所以从微观角度看,气体的压强决定于气体的平均动能和密集程度. ②气体的温度与体积 从宏观角度看,一定质量的气体的压强跟气体的体积和温度有关.对于一定质量的气体,体积的大小决定分子的密集程度,而温度的高低是分子平均动能的标志. (4)几个问题的说明 ①在一个不太高的容器中,我们可以认为各点气体的压强相等的. ②气体的压强经常通过液体的压强来反映. ③容器内气体压强的大小与气体的重力无关,这一点与液体的压强不同(液体的压强是由液体的重力造成的).这是因为一般容器内气体质量很小,且容器高度有限,所以不同高度处气体分子的密集程度几乎没有差异.所以气体的压强处处相等,即压强与重力无关. ④对于地球大气层这样的研究对象,由于不同高度处气体分子的密集程度不同,温度也有明显差异,所以不同高度差处气体的压强是不同的.这种情况下气体的压强与重力有关. 3.对气体实验定律的微观解释 (1)玻意耳定律的微观解释 ①一定质量的气体,温度保持不变,从微观上看表示气体分子的总数和分子平均动能保持不变,因此气体压强只跟单位体积内的分子数有关. ②气体发生等温变化时,体积增大到原来的几倍,单位体积内的分子数就减少到原来的几分之一,压强就会减小到原来的几分之一;体积减小到原来的几分之一,单位体积内的分子数就会增加到原来的几倍,压强就会增大到原来的几倍,即气体的压强和体积的乘积保持不变. (2)查理定律的微观解释 ①一定质量的理想气体,体积保持不变时,从微观上看表示单位体积内的分子数保持不变,因此气体的压强只跟气体分子的平均动能有关. ②气体发生等容变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体压强会跟着增大;温度降低,气体分子的平均动能减小,气体压强会跟着减小. (3)盖·吕萨克定律的微观解释 ①一定质量的理想气体,压强不变时,从微观上看是单位体积内分子数的变化引起的压强变化与由分子的平均动能变化引起的压强变化相互抵消. ②气体发生等压变化时,气体体积增大,单位体积内的分子数减小,会使气体的压强减小,气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,才能使气体的压强增大来抵消由气体体积增大而造成的气体压强的减小;相反,气体体积减小,单位体积内的分子数增多,会使气体的压强增大,只有气体的温度降低,气体分子的平均动能减小,才能使气体的压强减小来抵消由气体体积减小而造成的气体压强的增大. 4.理想气体内能及变化 理想气体,是我们在研究气体性质时所建立的理想模型,它指的是不考虑气体分子间相互作用力,这是由于气体分子间距离较远,已超过10r0,故可忽略气体分子间作用力,这样理想气体的内能就取决于分子的总数目和分子的平均动能,而分子的数目又由气体的摩尔量决定,分子的平均动能的标志是气体的温度,所以理想气体的内能就可用摩尔量和温度这两个宏观物理量来衡量了,而对于一定质量的理想气体而言,它的内能只由温度来衡量. 也就是说,对一定质量的理想气体,它的内能是否发生变化,只需看它的温度是否变化了就可以了,温度升高,内能增大;温度降低,内能减小. 理想气体做功与否,只需观察它的体积,若体积增大,则气体对外界做功;体积减小,则外界对气体做功. 根据能的转化和守恒定律,一定质量的理想气体的内能的改变量等于气体吸收的热量与外界对气体做功之和,即△E=Q+W.

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