王为民热运动离心力

王为民  四川南充龙门中学

加热物体重量变轻是王为民热运动离心力形成的。地球上任何物质的切向运动都可以产生抵抗地心引力的离心力，比如加热物体，就会增大物体内部的分子运动，从而产生抵抗地心引力的离心力，使物体重量变轻，冯劲松加热铁块，使铁块质量变轻，就证明了"王为民热运动离心力"的存在。这个力的大小为：
F = ΣFi ≈ mv^2/r
其中，F表示王为民热运动离心力，∑表示求和，Fi表示各组成粒子热运动产生的离心力，m表示物体质量，v表示物体内部微观粒子（比如分子等）的切向速率平方的平均值，r是物体质心离地球质心的距离。
据中新网5月16日电"冯劲松的实验是把一块在15摄氏度的室温下的普通铁块(或其他金属、陶瓷等)，放到能精确到万分之一克的电子天平上称重为93.2593克，然后把它放到电炉上加热到300摄氏度时，其重量称得是93.2387克，当把它放在冰箱里冷却到零下18摄氏度时，发现其重量为93.3059克。它表明，铁块加热后比室温状态下减轻了0.0206克，冷冻后比室温状态下增加了0.0466克。冯认为，称重变轻是因为温度增高后，万有引力减小。而爱因斯坦的相对论，只谈到物体相对运动速度引起质量变化。"
冯劲松的解释是错误的。其实，加热物体，物体的万有引力并没有减小，爱因斯坦相对论也没有错。而是王为民热运动离心力造成了物体的重量的减小。
如果考虑理想气体的热学理论，分子平均平动动能与温度的关系为：E=3KT/2，其中，K为波尔兹曼常数，K= 1.380662 × 10^-23 J/K。
容易得到在分子切向平均平动动能与温度的关系为：E=KT
再根据切向动能
E=KT=μv^2/2
其中，μ表示分子质量.
这样，得到王为民热运动离心力和温度的关系为：
F = mv^2/r = 2mKT/μr
如果考虑晶体粒子的热振动，根据量子力学，晶体粒子的热振动平均能量为：
ε = hυ/[exp(hν/KT) - 1]
由于只有切向自由度的振动才产生王为民热运动离心力，所以，其切向能量为2ε/3，又假设晶体粒子的热振动动能势能平分，这样切向动能为ε/3=μv^2/2
代入王为民热运动离心力公式：
F = mv^2/r = 2m∫εdυ/3μr = 2mh∫{υ/3μr[exp(hν/KT) - 1]}dυ
其实，除了王为民热运动离心力的存在以外，即使物体在绝对零度情况下，物体内部还存在内部组成粒子的非热运动，它们在地球上因为切向运动，同样产生抵抗地球万有引力的离心力，这叫王为民非热运动离心力。其大小为
F非 = ΣFi非 ≈ mv非^2/r
由此可见，在地球表面上的物体，不仅受地球对它的万有引力作用及物体内部王为民非热运动离心力作用外，还受地球自转和热运动的影响，还将受到地球自转物体的惯性离心力以及王为民热运动离心力的作用，这四个力的合力的大小称为该物体的重量。
所以，地球上物体的重量
G重 = 万有引力 - 王为民非热运动离心力 - 地球自转物体的惯性离心力 - 王为民热运动离心力