您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

既然没有永动机，那为什么分子可以不停地做无规则运动？

永动机,分子,能量既然没有永动机，那为什么分子可以不停地做无规则运动？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

既然没有永动机，那为什么分子可以不停地做无规则运动？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

运动是相对的，理论上没有静止的物体。分子间作用从不停止，物质意味着运动，爱因斯坦给出了物质与运动的关系式，即E=m（c的平方）。运动意味着能量。永动机是理想模型，不输入能量还能动，不可能的。见质能公式，当能量消耗成热量会散发出去，物质量呈减少趋势，直到物质耗尽，机器停止。在宏观上的机械永动机更加不可能。机械能在闭合环境中转化成自身不可能，必借助外力，如水能热能等，这就突破了闭合环境，不叫永动机。

回答于 2019-09-11 08:43:50

首先，谁告诉你“永动机”就是永远动的物体的？

我记得小学语文老师就反复强调千万不要望文生意，不能按字面理解意思。有些人就是不听。

小学语文都叫你不要望文生意了，你后来学物理还望文生意？ 永动机有“永动”两个字，就是永远运动的物体了？你学物理完全不看定义，只按字面理解么？你怕是要把老师活活气死。

用动机的定义是，不需要消耗能量，而源源不断向外做功的机械。 所以显而易见，分子并不是永动机。

其次， 关于分子无规则运动的问题。

中学一定学过，分子无规则运动，其表征是温度。 也就是说，温度越高的物体，分子无规则运动越剧烈。

物体做无规则运动的原因，就是因为有能量输入。比如你烧水时，火的热能传递到水中，水分子的无规则运动就会越来越剧烈。

当你把火关了，切断能量输入，水分子的无规则运动就会慢慢变缓，这是因为热水开始向外辐射能量。

那么热水的无规则运动会不会最终停止？当然不会，这是因为当水的温度降低到和周围环境温度一致时，就不会再继续降低了，因为周围的空气也是有温度的，空气会源源不断的给水输入能力，最终达到热平衡。

那么空气为什么会维持一定的温度？ 这是因为有太阳不断的向地球输入能量。地球上一切风雨云等等的运动，其实都是太阳能。

所以你要明白，分子的无规则运动并不是永远的，没有能量输入的话，分子无规则运动就会越来越慢，最终趋于停止。 比如，你把一个物体拿到周围没有任何恒星，没有任何物质的宇宙角落，这个物体的温度就会越来越低，最后接近绝对零度。 当然，永远能达到绝对零度，不过这个和能量无关，想明白为什么，以后学习量子力学吧。

回答于 2019-09-11 08:43:50

（首）自然物，包括分子，是以自身能量运动的，而人类是制造不出来的，人类制造出来了都是以外部提供能量的运动，不如汽车，要燃烧汽油。

回答于 2019-09-11 08:43:50

既然没有永动机，那为什么分子可以不停地做无规则运动？

自古以来，人类就从来没有减慢过对自然环境中能量进行利用的步伐，无论是远古时期人类祖先利用火种极大提升了适应和改造环境的能力，还是现代的人们应用各种油气资源和新能源推进生产和生活水平的提升，都与能量的直接或者间接利用密切相关。而能够制造出不需要输入能量且能持续对外输出能量的机器，则成为很多人为之奋斗的梦想，”永动机“的概念就是在这样一种大的背景下，大约在1000年前开始萌发的，之后很多包括科学家、机械制造者、疯狂爱好者脑洞大开，提出了各种各样关于永动机的模型，但运行起来后均告失败。




为什么永动机制造不出来？主要原因在于它违反了物理学的基础定律。如果从运动方面来看，在不需要输入能量的情况下可以持续对外做功，那么在这个系统中总的能量就会持续增加，这不符合能量守恒定律。如果从热力学方面来看，当在没有温差的情况下，一个机器系统可以持续从外界吸收热量而转化为机械能，那么这也与热力学第二定律相违背。而能量守恒、热力学定律是当今物理界最基础的理论，我们不可以创造出一个物体，使其运动规律脱离现有物体体系的规律框架。




有些人到目前为止对永动机还不放弃，甚至认为只要是持续运动的物体，就有可能成为一个永动机系统，这是对能量守恒定律的片面理解，也是对永动机概念的片面理解。既然叫永动机，绝不仅仅是字面上体现的”永动“二字，更重要的是要在没有能量输入的情况下对外界持续做功，脱离了这个终极目的谈永动机，都不是严格意义上的永动机。




比如，有的人提出：“地球永远围绕着太阳进行公转，那么地球就是一个永动机”就犯了这样的错误。按照牛顿力学定律，如果一个物体没有受到外力或者受到外力的合力为零，那么这个物体就会保持原有的运动状态不变，地球在宇宙空间中的运行，受到的各种引力的作用综合结果基本上平衡的，因此在非常稀薄的宇宙空间中可以维持着周期性的高速运转。从地球系统来看，虽然地球本身处在不断地运动中，但它没有对外做功，也就是说它不是一个“永动机”。假如我们在地球行进路线中，放置大量的阻挡物、或者将地球连上许多巨大的齿轮，让地球对这些外界物体做功，则地球本身自转或者围绕太阳公转的运动速度，将会逐渐地被降下来直至相对性的停止。




同样的，在分子层面，分子每时每刻在进行的无规则运动，也不能将其看作是一个个“永动机”，它们的运动是分子热运动的体现形式。宇宙中所有物体的温度都在绝对零度以上，那么分子就会拥有不同程度的内能，这些内能是分子进行无规则运动的源泉。而我们创造出来的“温度”的概念，就是衡量物体内部微观粒子热运动水平高低的一个标量，热运动越剧烈，微观粒子间的碰撞和摩擦就越强，对外表现出的温度就越高。反过来，我们对一个系统注入能量，就会推动提升分子间的热运动水平。处于不同热运动水平的物质，即在宏观上表现为温度不同的物体，它们之间在一定距离内可以通过热传导、热对流或者热辐射的方式进行热量的传递，最终使得在一个系统中的温度保持恒定状态。

 1/8    1 2 3 4 5 6 下一页 尾页