如题所述
气体被压缩以后,空气分子之间的距离就减小,然后分子之间碰撞就会增多,从而就产生热量使温度上升。
压缩的气体(比如液氮)在减压的时候体积会膨胀,一般说是对外界做功,就会吸收外界的热量。
反之,如果要压缩气体,需要对气体做功,就会对外界释放热量,比如气管子打气。
为什么压缩空气能使空气温度上升
解答:
压缩空气就是对气体做功,气体内能增加,内能增加的表现就是温度上升
再问: 压缩空气为什么会成为做功
再答: 就像一个气球,你不用力挤压,他它不会自动变小。你挤压他它,使它变小(也就是压缩),就是对它做功啦
再问: 做功不是物体向力的方向移动吗?怎么这也是做功
再答: 当然算啦
换个例子,假设气体在圆柱体容器内,上面有活塞(就是打气筒的原理)下压活塞,容器内气体就压缩了。这个压缩做功就很容易计算了,受力方向和位移方向就是活塞运动方向
再答: 下压活塞就是对气体做功,上拉活塞就是对气体做负功,或者说气体对活塞做功
再问: 那么压缩空气时,内能怎么会增加,温度怎么会增加,做功怎么改变分子内能,比如摩擦力是怎么做功的
再答: 气球的例子在本质上和活塞相同,只不过受力方向和位移不好确定,不容易直观量化而已
再问: 那么先回答你说话的上面一题
再答: 这就是能量守恒了,物体自由落体时,重力对物体做功,重力势能转化为动能,总能量不变。对气体做功也一样,对气体做功等于气体内能增加量,总能量不变
再答: 当然这是理想状态,实际上还有效率问题,功和能的转化不是百分之百的
再问: 那么摩擦力呢?
再答: 摩擦力就是导致效率不是百分之百的原因啊。本来对气体做功都应该转化为气体内能,结果一部分做功用来克服摩擦力了
再答: 当然摩擦也会生热,但是和压缩气体生热有本质差别,原理完全不同
再问: 那么双手摩擦会是做功吗?为什么
再答: 当然,双手摩擦也要克服摩擦力做功。毕竟手不是绝对光滑的。有受力和受力方向的位移,就有做功(准确说是机械功)