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  • 1 # 使用者8305145425623

    顯然是可以的,熱能與機械能的轉化是中學物理的考點。一個著名的實驗就是利用低摩擦的滑輪傳動結構,一端捆綁重物,一端來轉動葉片,攪拌處於良好保溫容器中的水,當重物落下,重力做工,攪拌水,透過溫度計能夠測量機械力做功前後水溫的變化,從而說明重力勢能到內能的轉化。這個實驗也能夠計算出水的比熱(最初做實驗的是焦耳,時間在1840年,最初的機械裝置和我描述的可能不太一樣,原理是差不多的)題主注意到熱能通常是一個很大的數值,而機械能很小。從分子層面解釋,機械能大多是為了克服範德華相互作用這類很弱的相互作用,所以需要的能量少,而熱能,如燃燒,加熱,常常對應於化學鍵的變化,這種相互作用是遠強於前面所講的範德華相互作用的。另外單獨說一下水,水是比熱容尤其大的一種物質,這與其中含有的大量氫鍵有關,氫鍵是一種一般情況下弱於普通化學鍵,但遠強於相互作用的鍵(比如色散力和上面說的範德華力)。有機溶劑,以及氣體的比熱容小很多,這也是由於分子之間的相互作用小導致的。但是,在現實生活中,能量轉化存在著效率的問題。透過熱機(如內燃機)來進行內能到機械能的轉化是存在效率上限的(參考卡諾迴圈)。再加上摩擦的問題會進一步降低熱機的效率,所以通常情況下,從內能到機械能的轉化都很低效,所消耗的能量與實際做功差距很大

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