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為什麼內能轉化為機械能

發布時間:2021-03-03 14:54:30

① 為什麼要說內能轉化為機械能,不說內能轉化為動能或者勢能

動能和勢能統稱為機械能,也就是和機械能是從屬關系;而內能和機械能是並列關系,所以轉化時可以說內能轉化機械能,但是和動能或勢能不是並列關系,所以一般不這么說

② 為什麼是機械能轉化為內能

改變物體內能有兩種方式,一種是做功,另一種是熱傳遞。做功過程是其它形式的能專與內能轉化的過程,而熱傳遞屬是內能從一種物體轉移到另一個物體的過程。機械能要轉化內能必須通過做功來實現。比如
摩擦生熱
、鑽木取火等都是通過外力做功使機械能轉化為內能。

③ 為什麼內能不能完全轉化為機械能

這個問題有點復雜。

我們通常說「機械能可以完全轉化為內能,而內能不可完全轉化為機械能」,這句話的後一半是有條件的,內能在某些條件下也是可以完全轉化為機械能的。例如理想氣體等溫膨脹就是一個典型的例子,在此過程中,氣體可以將從外界吸取的熱量完全轉化為機械功,即外界的內能通過氣體吸熱做功完全變成了機械能。這是不違法熱力學第二定律的。

熱力學第二定律是個比較復雜的問題,熱二律的一個最常見的表述是開爾文表述:不可能從單一熱源吸取熱量使其全部轉化為有用功,而不產生其它影響。這個表述有利於上面例子的理解。在上面例子中,氣體膨脹了,壓強減小了,也就是產生了其它的影響,熱二律是不禁止這樣的熱功完全轉化的。如果要求氣體狀態不變(實際上要求氣體經歷一個循環過程),又要求熱功完全轉化,那才是違反熱二律的,即辦不到的。

在脫離上下文的條件下,「內能不可完全轉化為機械能」這一說法並不嚴格,但要簡單地說它就是錯誤的,也並不適當。當我們不局限於某一特定的過程,而是著眼於整個宇宙(目前已知的宇宙),上面的說法在某種意義上就是正確的。因為在所有的各種形式的能量轉化中,都不可避免的伴隨著其它形式的能量變為內能,一旦變為內能就不再能無條件的變為其它形式的能量(要受到熱二律的限制),因此,其它形式的能量會逐步變為內能,直至最終全部變為內能,一旦出現這種情況(目前尚不能斷定,因為今天我們所考慮的宇宙的范圍和明天可能不同),宇宙中將處處溫度相等,這時,內能將永遠不能變為其他形式的能量,這就是所謂的熱寂。熱寂說根據人類目前的知識尚無法判斷是否正確,即熱寂的那一天是否真的會到來尚不能肯定。但無論如何,至少目前看來其他形式的能量都存在逐步變為內能的趨勢,

所謂的能量等級,這個說法在我看來並不很科學。因為按照這樣的理解,一切形式的能量只可分為兩類,一類是內能(准確的說是熱力學能或熱運動能,即狹義的內能,上文的內能均指狹義的),其它所有形式的能量都歸於另一類,也就是能量的等級只有兩級。既然如此,將能量分等級的意義不大(要是能分為「三六九等」,那麼分等級的意義才比較明顯,可是除內能之外,其它能量形式沒有等級高低之分,任何其它形式的能量相互轉化都不可避免地同時存在朝向內能的轉化,如果不考慮向內能的轉化,那麼相互轉化率都可以是100%,因此無法將它們劃分等級)。

更進一步認識內能和其他能量的區別,需要搞清其微觀本質。內能是分子無規則熱運動的能量,熱運動有別於其它形式運動的根本區別在於運動的無規則性,其他運動都是有規則的,有規則的運動變為無規則運動是自發的,不需要任何條件的,而無規運動並不是不能變為有規則運動,而是不會自發的變化,要實現轉變必須付出某種代價,或者說變化是有條件的。

④ 為什麼熱機是把內能轉換成機械能的

化學來能
是物體發生化學反自應時所釋放出的能量,是一種很隱蔽的能量,它不能直接用來做功,只有在發生化學變化的時候才釋放出來,變成熱能或者其他形式的能量。像石油的燃燒是屬於化學能,但是推動
活塞運動
的卻是內能。

⑤ 內能轉化為機械能,是怎麼個意思

能量轉換

⑥ 為什麼說內能可以全部轉變為機械能有什麼例子

比方來讓理想氣體(20°C,源2大氣壓,1L),膨脹以後達到(20°C,1大氣壓,2L),外界為大氣。由於溫度未變,內能即不變。明顯過程中氣體對外做了功,該功只能來自於從外界(例如一個溫度為20度的水池)吸熱。即水池的這部分內能可以全部轉變為機械能。

我不知道你是不是在學熱力學第二定律,如果在,你可以進一步提問。否則了解就可以了,不必深究。第二定律透徹理解有相當難度。對第二定律而言不透徹和沒學差別不大,遇到問題就錯。例如樓上幾位便是。

⑦ 為什麼說內能可以全部轉變為機械能

比方讓理想氣體(20°c,2大氣壓,1l),膨脹以後達到(20°c,1大氣壓,2l),外界為大氣。由於溫度未變,內能即不變。明顯過程中氣體對外做了功,該功只能來自於從外界(例如一個溫度為20度的水池)吸熱。即水池的這部分內能可以全部轉變為機械能。
我不知道你是不是在學熱力學第二定律,如果在,你可以進一步提問。否則了解就可以了,不必深究。第二定律透徹理解有相當難度。對第二定律而言不透徹和沒學差別不大,遇到問題就錯。例如樓上幾位便是。

⑧ 為什麼內能可以轉化為機械能

能量守恆

⑨ 內能與機械能能相互轉換嗎

機械能可以完全轉換為內能,但是內能無法完全轉化為機械能。 假設,機械能與內能之間進行多次轉化,則最終機械能將完全轉化為內能。 因此機械能與內能轉化有方向性。 但是這個方向性並不否定內能可以轉化為機械能,也就是說內能是可以轉化為機械能的。

鑽木取火的例子說明機械能能夠轉化成內能,只是古人還不知道什麼是機械能什麼是內能。

內能大小與物體的質量、體積、溫度及構成物體的物質種類都有關系。現階段主要掌握與溫度的關系。一個物體溫度升高時,它的內能增大,溫度降低時,內能減小。

切記「溫度不變時,它的內能一定不變」是錯誤的。如晶體熔化、液體沸騰時,溫度保持不變,但要吸熱,內能增加。溫度不變時,它的內能也可能減小(想一想為什麼?)。同樣,物體放出熱量時,溫度也不一定降低。

(9)為什麼內能轉化為機械能擴展閱讀:

動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。一個物體可以既有動能,又有勢能。飛行中的飛機,因為它在運動而具有動能,又因為它處於高空而具有重力勢能。

其他能轉化:

1、過山車由最高點運動到最低點,重力勢能轉化為動能;過山車由最低點運動到最高點,動能轉化為重力勢能。

2、蹦床運動員從高處落下,重力勢能轉化為動能;與蹦床接觸後,蹦床發生彈性形變,運動員的動能轉化為蹦床的彈性勢能。

⑩ 氣體膨脹過程中,為什麼內能轉換為機械能

因為使氣體分子間的距離增加了,
氣體分子有位移。
所以內能轉化為機械能,
氣體溫度降低。

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