钻木取火是什么物理学原理

时间：2020-12-23 20:03:21 维维0由分享

关于钻木取火这个故事想必大家都知道吧?那你知道它因为是什么物理原理吗?那么接下来给大家分享一些关于钻木取火是什么物理学原理，希望对大家有所帮助。

钻木取火是什么物理学原理

“钻木取火”运用的是摩擦生热的物理学原理。摩擦的过程实版质上是：相互摩擦的物体表面分子相互碰权撞的过程。

假定一个物体静止，另一物体相对该物体运动。则在此过程中，静止物体中的分子被撞击，获得了运动物体中分子的部分或全部定向动能。获得此定向动能的分子又会与周围的其它分子相互碰撞，由于分子间的碰撞极为频繁，而撞击的方向又是随机的，因此，原本的定向动能最终转变为无规则运动动能，即热运动动能增大。

从而导致相互摩擦的物体表面在宏观上表现为内能增大，温度升高。另一方面，获得由定向动能转变而来的额外热运动能的表面附近分子，在运动中有可能会跑到物体内部，或与内部分子碰撞，从而使内部分子的热运动加剧。从而导致整个物体变“热”。由于运动是相对的，因此，相互摩擦的物体实际上温度是同时升高的。

拓展：热的本质

科学家进一步研究了热和做功的关系，特别是英国科学家焦耳做了大量实验，定量地研究了热和功的关系，证明做了多少机械功，就有多少机械能转化成热这种形式的能量。焦耳的工作，表明热不是一种特殊的物质，同时为能量守恒定律奠定了基础。能量守恒定律的建立，彻底否定了热质说，同时为分子运动论的发展开辟了道路。经过科学家的长期研究，关于热是一种运动形式的设想，终于成为公认的真理。人们认识到：宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现。

探究过程

17 世纪以后，多数人根据摩擦生热的现象，认为热是一种特殊的运动形式，不少物理学家都相信这一点。但是这种看法由于缺乏精确的实验根据，还不能形成科学的理论。到了18 世纪，对热的研究走上了实验科学的道路。把热看成是一种特殊物质的热质说，由于能够解释某些实验结果，因而在当时获得了承认。热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质，它不生不灭，存在于一切物体之中，物体的冷热程度，决定于其中所含热质的多少。热质说对摩擦生热的解释是，摩擦并没有改变热质的总量，但物质在摩擦时比热降低了，因此摩擦可以使物体的温度升高。1798 年，英国学者伦福德(1753～1814)在从事枪炮制造时，发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度，用水来冷却时，甚至可以使水沸腾。他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热降低造成的。伦福德在他的笔记中写道，由摩擦所生的热，来源似乎是无穷无尽的，要用热质说解释摩擦生热现象，钻下的金属屑的比热要改变很大才行。于是他设计并做了一系列实验，发现钻下的金属屑的比热在摩擦时并没有降低。根据实验结果，伦福德断言热质说不足为信，应当把热看成是一种运动形式，热质说的统治地位开始动摇了。1799 年，英国的戴维做了更加严格的实验。他在零摄氏度以下的露天里，在抽成真空的玻璃罩内，使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦，结果使金属盘上的蜡熔化了。在这个实验中，热不可能是由周围物体传递给蜡的，而且伦福德的实验已经证明，金属也不会由于比热的降低而放热，那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了。戴维的实验有力地打击了热质说。

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