能量均分定理

什么是能量均分定理能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式 。能量均分定理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分,或仅称均分 。能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分到各种形式的运动中 。例如:一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平均动能 。应用波尔兹曼统计方法可以得到:气体处于平衡态时,分子任何一个自由度的平均能量都相等,均为kT/2,这就是能量按自由度均分定理,简称能量均分定理 。关于能量均分定理质能方程E=mc2,那么一壶水烧开了,能量增加了,水的重量为什么没有增加?提问的是猴子请来的逗比吧?既然知道是质能方程,就应该了解这是主要用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量 。讲的原子核裂聚变中损耗了的那部分质量所释放出的能量!现在,再回头看你的问题,你烧水,有发生原子核级别的裂聚变吗?学过初中化学、知道基本化学方程式的人都知道,燃烧只是一种发光发热的化学反应,其中,算上所有燃烧的产物,包括二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、二氧化硫等等气体…其实总的原子量或者燃烧物的质量没有变化 。所以,燃烧不能用质能方程式计算 。同时,能量传递遵循传统物理学理论,能量守恒,质量守恒 。不是说你吃个苹果憋着不上厕所就能用质能方程计算你体内核爆级的能量 。请分清楚所用方程是否适用所选事例 。工科男,高中后就没学过物理,机械制图懂一点,建议问点靠谱的问题!否则,也只能我这样不靠谱的人解答!rr下面的回答也没有必要嘲笑,毕竟严格的来计算,质量确实会有所增加,只是相对于分子运动产生的涨落,这种质量变化可以忽略罢了……用文字来描述的话,是这样的 。所谓「温度」,实际是大量分子运动产生的宏观表象,水的温度增加了,平均的分子动能也就增加了,相应的,方均根速度(一种速度的平均)也就增加了,这样按照相对论来说,质量确实是增加了……然而,这个增加的量实在是太小了,小到完全可以忽略,平时生活,甚至是极为精密的实验也不会观察到变化 。根据上面的方程,确实能够算出,其质量随着温度提高,是有所变化的 。但是要考虑实际情况,就必须要计算数值 。我们将m' - m_0对(v/c)做泰勒展开,可以得到:可以看到,质量变化需要除以光速c的平方,或者换句话说,由于(v/c)都是极小的值,所以质量变化也是非常小的 。液体中的速度-温度关系相对难以处理,用气体温度-速度关系,也可以近似处理:据上式,近似可以得到水在300K时以及373K(沸点)时的分子运动速度,大约是14米每秒和16米每秒 。距离光速相差甚远,完全无需要考虑相对论效应 。直接带入上面的第二个近似式,可以算出,产生的相对质量偏差是:3.333*10^(-16), 对于一杯一千克的水来说,产生的质量偏差是3.333*10^(-16)千克 。而一个水分子的质量大约是3*10^(-26)千克,看起来似乎有10^10个水分子质量的变化,但实际上,这么多只有10^-13摩尔,总的来说,还是极为微小的变化,完全可以忽略,而且实验也几乎无法观测到 。


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