(一)摩擦生熱的實質(zhì)一。
小時候菇民,我們在夜晚經(jīng)常做砸火花的游戲尽楔,也就是把手中的小石塊,用力砸在大石塊上第练,你會發(fā)現(xiàn),如果發(fā)生了滑動玛荞,火花就會很小娇掏,碰的正著,則火花就會很大勋眯。這和我們學(xué)習(xí)的摩擦生熱的理論有很大的矛盾婴梧,難道還有其它解釋嗎?這是我一直思考的問題客蹋。
摩擦生熱的實質(zhì)是什么塞蹭?我們就得先說說摩擦的實質(zhì)是什么?兩個物體的相對運動形成摩擦讶坯,從宏觀看番电,兩個物體相對運動,是兩個接觸面的相對位移辆琅。從微觀粒子看漱办,則是兩個粒子團的相對位移,在粒子團的接觸面婉烟,是明現(xiàn)凹凸不平的娩井,摩擦是接觸面凸起部各原子間的相互碰幢,而碰撞的實質(zhì)似袁,是接觸部粒子相互產(chǎn)生了壓強洞辣。由此可以認為咐刨,摩擦的實質(zhì)是兩個相對運動的接觸面凸起部之間相互碰幢粒子產(chǎn)生的壓強。就像質(zhì)子對撞機原理扬霜,質(zhì)子對撞產(chǎn)生分裂的效果一樣所宰。所以摩擦所產(chǎn)生的熱量,是接觸部相互產(chǎn)生強大的壓強而生成的畜挥,是粒子結(jié)構(gòu)變化發(fā)生的能量激發(fā)仔粥,產(chǎn)生的質(zhì)能釋放,。
公式以鐵為例說明:
A(大原子)? ? ? ? B(小原子)+C(小原子)+能量
從計算上看摩擦生熱量Q正比于接觸面的壓強P和速度V蟹但。由此可以看出壓強在摩擦生熱中的決定作用躯泰。強大壓強下的物質(zhì)為什么會產(chǎn)生了高溫呢?我們可以這樣看华糖,當(dāng)兩個物體在強大的壓力下接觸時麦向,接觸面的各物質(zhì)原子相互擠壓,打破了原來的原子運動規(guī)律客叉,從而發(fā)生了質(zhì)能轉(zhuǎn)換诵竭,產(chǎn)生了大量的熱量。
運動物體碰撞的壓強公式兼搏,p=mv/st 卵慰。m是質(zhì)量,v是速度的遞減量佛呻,s是接觸面積裳朋,t是作用時間。把數(shù)據(jù)代入可以計算碰撞時的壓強吓著。這個公式推廣到小粒子間的碰撞鲤嫡,可以變換成? 。v是速度绑莺,r是粒子半徑暖眼。我在這里把運動和壓力聯(lián)系起來,并形成公式讓大家鑒定一下纺裁,看看是不是這個理诫肠。
為什么,壓力很大時會產(chǎn)生能量呢对扶?我們知道区赵,每個原子核的周圍都有大量高速運動的電子,盡管兩個相對靜止的物體浪南,從整體看笼才,是靜止不動的,但接觸面從原子的層面看络凿,它們?nèi)匀淮嬖谥咚俚南鄬\動骡送。只要壓力足夠大昂羡,能讓兩個粒子近距離接觸,打破它們原子核外圍電子各自的運動規(guī)律摔踱,粒子結(jié)構(gòu)就會發(fā)生變化虐先,從而發(fā)生物質(zhì)的能量激發(fā),發(fā)生質(zhì)能轉(zhuǎn)換派敷,釋放出極大的能量蛹批。這就是摩擦生熱的實質(zhì)。
我們知道原子核周圍篮愉,有很大的空間腐芍,存在電子運動產(chǎn)生的磁場,物質(zhì)受到的壓力大于結(jié)合能時试躏,常規(guī)感覺是物體開始形態(tài)改變或四下擴散和滑動位移猪勇。但是如果沒有活動空間又會如何變化呢?我們大膽猜想一下颠蕴,物質(zhì)開始壓縮空間泣刹,起初先壓縮原子核外圍的磁力線循環(huán)空間,使單個原子的磁循環(huán)不能完成犀被,強迫性的完成物質(zhì)磁場的大循環(huán)椅您,集體向外釋放磁能,對外形成磁性弱判。以前物質(zhì)沒有磁性襟沮,是因為單個粒子都有各自的磁循環(huán),對外呈出無規(guī)則磁性昌腰,所以沒有磁性。在壓力的作用下膀跌,磁性集中定向釋放遭商,所以對外呈現(xiàn)磁性,這就是磁性形成的原理捅伤,地磁和星體的磁性劫流,就是這樣形成的。
壓力繼續(xù)加大丛忆,原子核外圍的電子循環(huán)受阻祠汇,原子為了實現(xiàn)循環(huán),就把一部分能量子釋放出來熄诡,為保持自身完整可很。因熱能釋放,物體開始升溫凰浮,隨著壓力的繼續(xù)加大我抠,物質(zhì)慢慢的液化苇本,然后再汽化,最后完成離子化菜拓。再繼續(xù)瓣窄,離子開始分解,先有大離子分解成小離子纳鼎,小離子繼續(xù)分解成質(zhì)子俺夕、中子、夸克組成的離子湯贱鄙,最后完全分解量子化劝贸,完成一個恒星的能量產(chǎn)生過程。質(zhì)子贰逾、中子悬荣、夸克的離子湯里,質(zhì)子的變化反應(yīng)過程疙剑,就是質(zhì)子對撞機里的情景模式氯迂。離子相互對撞分裂,形成激發(fā)式量子輻射言缤。