什么是热???它又是怎么传递的?| No.112

Frions 中科院物理所


随着盛夏的到来,

中华大地即将迎来一年中最热的时候。

小伙伴们也迎来了一年中最长的假期,

那么问题来了,

你真的知道什么叫做热吗??

搭配BGM食用更佳 ╭(●`∀´●)╯(点击音频图标即可食用)

1
Q

在两个紧靠着的平整的面中间加入一点点水,这两个面就会紧密贴合,难以分开。这是一种什么力的作用?


by chicken dinner

A

所谓的两个平整的面当然不可能是完全平整的,总会存在凹凸不平,只是肉眼很难看到。所以即便将其贴近,两平面也不是完全贴合在一起的,存在很多微小的空洞,而那些空洞之中存在有空气。当加入水之后水会把那些空洞填满,此时可以理解为两个界面的接触面积增大了,因此两个界面之间的分子间作用力增强了。另一方面,由于空气被排走了,两界面之中间仅存在一点水压,与外部大气压相比很小,所以外侧的空气也会挤压它们。

By Patwf


2
Q

无所不知的物理所小编,火车上铺的小姐姐打开可乐时,可乐喷了,差点喷我一脸 /嫌弃,问题来了:被晃过的可乐,怎样才能恢复到晃动之前,打开时不会喷?冷冻几分钟?还是静置足够长时间?

by 余少力

A

想要恢复到打开时不会喷出来的状态,冷冻(并放置一段时间)或者静置足够长的时间都可以达到这个目的。一瓶未开封的可乐里溶解有二氧化碳,振动、加热等操作会降低二氧化碳在可乐中的溶解度导致气体溢出。这时打开瓶盖的话就会出现可乐冒泡喷出来的情况。如果在摇晃后并没有打开瓶盖,这时溢出的二氧化碳并没有处于平衡状态,它会慢慢重新溶解进可乐里,只要时间足够长就能恢复摇晃之前的状态。如果进行冷冻的话,二氧化碳在可乐里的溶解度会增加,这就导致最终有更多的气体溶入液体,这时可乐比摇晃前更不容易喷出来。

By Nothing


3
Q

小茗斜向上抛一个石块,在石块到达最高点时,假如所受的力全部消失,则该石块将?


by vicky

A

所受的力全部消失,就是不受力了,依据牛顿第一定律,物体在不受力或所受合力为0时将保持静止或匀速直线运动。

如果是竖直上抛,那么石块的速度方向与重力方向相反,在重力作用下其速度将逐渐减小,到达最高点时其速度为0。此时如果不受力,物体将静止在那。

如果是斜抛,那么石块的初速度可以分解为水平方向与竖直向上的方向,竖直方向的速度将逐渐减小,减为0时物体达到最高点,而水平方向的速度不受重力影响因此保持不变。所以在最高点物体不受力时将在水平方向上做匀速直线运动。

By Patwf


4
Q

光是否具有动量?


by  匿名

A

光具有波粒二象性,既然有粒子性,那么就具有质量、动量的属性。爱因斯坦在光电效应的解释中提出了光量子的概念,认为一个光量子的能量

接下来让我们引用爱因斯坦最广为人知的方程——质能方程

如果这两个方程都是对的(事实证明确实如此),那么用它们来描述同一个光量子,能量E应该是相等的,因此有

光速等于波长乘以频率,即

,在等式两边同时除以光速c之后,左边的mc即为一个光量子的动量,因此一个光子的动量为h/λ

By Patwf


5
Q

同是曲线运动,为什么你平抛、斜抛运动加速度不变,我的匀速圆周运动就与众不同?


by 匿明

A

曲线运动有很多种,其加速度方向由受力方向决定,所以曲线运动的加速度可以朝着任何方向。不同的加速度会形成不同的运动轨迹。题主可能想问的是,同样是万有引力(忽略地球自转、公转和空气阻力造成的影响)提供加速度,为什么平抛和斜抛运动的加速度可以看作一直不变而绕地球表面的匀速圆周运动的加速度一直在变。这是因为抛体运动的加速度并不是绝对不变而是近似不变。因为抛体运动运动范围比较小,在这个范围内可以认为引力的方向一直不变。但是严格来说,地球表面的抛体运动都是椭圆运动的一部分,加速度是一直指向地心的,所以也在时刻变化。

By Nothing


6
Q

为什么买的红色激光笔看着光点好像有许多小红点在动?


by 摇拽啊

A

你看到的斑点叫做激光散斑,是由于激光之间的干涉形成的:

一般,激光笔照射的平面表面都有微小的凹凸不平,粗糙表面可以看作是由不规则分布的大量面元构成,相干光照射时,不同的面元对入射相干光的反射或散射会引起不同的光程差,反射或散射的光波动在空间相遇时会发生干涉现象。当数目很多的面元不规则分布时,可以观察到随机分布的颗粒状结构的图案,也就是你看到的激光散斑。(参考百度百科)

By Nothing


7
Q

热是什么,生活中的热是怎样传递的,传递的是什么?


by 白面书生

A

最早人们认为热是一种物质-热质,高温物体的热质向低温物体传递就是热的传递,这被称为热质说(caloric theory)。19世纪,焦耳通过热功当量实验证明了热是一种能量(做功和传热可以达到同样的效果)。所以,热传递传递的是一种能量,传递方式主要分为三种:1、接触传热:两个热接触的物体,高温物体向低温物体传热就是一种接触传热;2、对流传热:热水流到水比较凉的地方把热量带到那里就是一种对流传热;3、热辐射:太阳通过阳光向地球传热就是一种热辐射传热的例子。

By Nothing


8
Q

不受外力的转动物体的转动惯量改变时为什么遵循角动量守恒而不遵循机械能守恒?


By Santa Lucia

A

想要保证体系角动量守恒要求外力矩为零,显然不受外力的情形满足这个要求。但是不受外力并不能保证体系机械能守恒,因为机械能守恒条件是系里只有保守力,所以即便体系不受外力,如果体系内包含非保守内力,体系就有可能机械能不守恒。比如,如果不考虑空气阻力,悬空自行车旋转的车轮最终也会停止转动,因为自行车内部的摩擦力会把机械能转化成热,机械能自然不再守恒。

By Nothing




本期答题团队:

   物理所  Patwf、Nothing



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编辑:望江楼


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