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温度梯度必须是不规则(不一致)的动能梯度,与温度是"不规则的动能"相对应,一句话就点到了点子上,你为什么就是认识不到? ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 分子的运动分为绝对运动和相对运动,譬如一个匀速上升的气球具有一定的上升动能,这不属于气球的热能,属于气球整体质心运动所决定的机械能,这个气球整体上升运动所决定的宏观动能(机械能)也都分配到每个分子上,即由每个分子的运动速度所决定的动能来体现,但这时分子的运动成为分子的绝对运动,其速度的参照物为地面,分子的绝对运动所决定的动能之累和等于气球的机械能与气球的热能之和。其中气球的机械能(质心动能)称为气体分子的质心动能,而其气体的热能则称为气体的相对(运动)能,这相对能属于坐标变换的不变量,气球的相对能(热能)是分子相对于分子整体的质心运动所决定的分子微观动能之累和。 至于 气球做加速上升运动,也就是气球的质心做加速上升运动,此时气球质心的动能不断增加,即气球的整体动能存在着梯度,这种整体加速度所决定的整体动能梯度也分别由每个分子来承担,即每个分子也都有方向一致的动能梯度,此时气球整体质心不仅具有加速度而且也在发生位移,那么此时气球内部依然存在着正比于气球质心加速度的温度梯度,但该气球的总热能并不在增加,只存在着恒定的梯度,在不断增加的是气球质心的动能(机械能),也就是说 气体分子一旦在作加速运动或只是气体质心做加速运动,都将出现温度梯度,这是因为加速度也是相对的,若气体分子相对于地面(假如地面没有重力场)并没有做加速运动,但气球(即气体质心)相对于地面做加速(上升)运动,此时气体分子虽然相对于地面没有加速度,但相对于气球(即其质心)却具有"下落"加速度,所以这种下落加速度在表观上体现为温度梯度,相反对于在重力场中作自由下落的气球,虽然每个分子一直遭受地球的吸引力,都在相对于地面做加速下落,但这个自由下落中的气球内部却没有温度梯度,就是因为气体分子虽然相对于土地面做加速下落但相对于气球(即质心)却并无相对加速度,而是在以相同的加速度下落着,所以,当且仅当 分子相对于气团的质心作相对加速运动才会表现出温度梯度,譬如 静止在重力场中的气球内部存在着温度梯度,就是因为每个气体分子都相对于地面(气体的质心)一直在作方向一致的加速运动;虽然气体质心并没有做相对于地面的运动。 综上所述:当且仅当分子的热运动能存在着方向一致的梯度,才会体现出温度梯度。所谓分子热运动即分子所做的相对其质心的紊乱运动。这就是说虽然分子热运动速度的方向是紊乱的,但其热运动能之梯度的方向必须是一致的!才会体现出温度梯度。分子动能梯度的方向虽然是一致的,但其速度的方向却是混乱无序的!动能梯度的方向与其速度方向毫不相干!动能梯度方向即其加速度方向与其速度方向毫无牵扯,亦即物体的运动方向无法干涉其受力的方向!物体受力的方向完全独立自主可以垂直于物体运动方向也可以逆着物体运动方向......无论物体的受力方向如何都必然产生相应的动能梯度,所以在圆周轨道上匀角速前进的卫星虽然没有径向速度,但却一直存在着径向动能梯度。并不是只有方向一致的运动才会出现方向一致的动能梯度。加速度方向与速度方向属于各自独立毫不相干的两种矢量方向。决不可 疏忽 相混淆产生错误的推理,这里的迷惑性很大极易引起麻痹混淆;故而特别予以提醒注意! |