水,结冰和蒸发的真正原因 童国栋 水会结成冰,也会变成水蒸气,这是水的三态相变。 物体,为什么会有固态、液态和气态这三种状态呢? 固体、液体和气体为什么会互相转变呢?三态相变的本质是什么? 在《泡沫宇宙结构-挑战相对论-西陆网》的帖子上,以太集结演化成物质而产生星球的过程中描述:核子之核在运动中不断地远离星胚中心,不断地进入频率越来越低的以太群体中,于是它们的外围就裹上了一层层环球状的以太群——“壳层”。……原子继续向星胚表面上升,各种原子裹上公共壳层,相互结合,便生成了各种分子。当演化到恒星阶段时,无数分子包裹在公共壳层内,形成了物体。从物体到核子,整个微观世界是密密层层的浩瀚的壳层构成的。为了证明这一宇观与微观的统一,在此再发一个“分子壳层与物体壳层互相转换”的帖子。 先讨论物体为什么会表现出固态、液态和气态。 物体壳层键合力的大小决定了物体是固体,是液体,还是气体。键合力的大小,取决于分子外面的物体最内层壳层的伯努利压力的高低。把壳层的伯努利压力分成级别,暂称压级。由伯努利压力转换成的禁锢力,暂命“键合力”。 物体的壳层,是该物体内所有分子提供的部分分子壳层演化成的公共壳层。 固态的物体壳层由压级较高的分子壳层转化而成,键合力较强,分子只能在以太的推动下作轻微的震颤或短暂的跃迁。物体壳层与分子相互制约成形,使它们的宏观外形固定不变,于是形成了固态。 固体在外力作用下一旦断裂,那么断裂处的物体壳层被彻底破坏,但又随即各自重新进行完整的修补组合。于是断裂的地方被重新组成的物体壳层隔开,失去了分子之间的键合力,固体便一分为二了。 液态的物体壳层由压级较低的分子壳层转化而成,键合力较弱,分子能够比较容易地穿越物体壳层而随意迁移位置,并在以太的推动下进行较大幅度的振动。液体的键合力弱,柔软的物体壳层在外力作用下容易破裂,又容易愈合,并时时随位移的分子群而变形,所以液体就具有了流动性。 气态的物体壳层由分子的最外面的壳层转换而来,压级很低,对分子的键合力非常微弱,气体分子几乎是自由的,它们在以太的推动下,振动幅度很大。空气分子的聚集,除了键合力外,还有引力的作用。 以上是物体表现为三种状态的原因。那么物体发生三态相变的原因又是什么呢? 分子与物体的交界处的几层壳层,会根据温度、压力等外界条件的改变而相互转化,即分子壳层和物体壳层的相互转化。转化后,物体壳层和分子壳层的结构都发生了变化。随着物体壳层的结构变化而对分子键合力的改变,物体就出现了三态相变。 当物体的温度升高时,即外界的以太及其运动能通过热传导进入物体,或者磁能通过电磁幅射进入物体,使物体壳层的以太增加或频率提高,满足了一些物体壳层转化成分子壳层的能量需求,于是分子壳层逐步增多,分子结构逐步完整。同时,物体壳层相应减少,压级逐步降低。压级的降低,使物体的键合力减弱,固体就液化了,液体就汽化了。 气体或液体在冷却时,释放掉了热能。能量释放后,分子必须提供一定的能量实行壳层公用,以保持生存需要的能量值,从而将其外层壳层逐步演化成了公共的物体壳层。随着物体壳层的增加,压级的提高,键合力的加强,气体开始液化,液体开始固化了。 液体在冷却过程中,分子壳层不断演化成物体壳层,当演化到某一层壳层,这层键合力较强的物体壳层与分子制约成形,液体便发生了固化。这一层物体壳层便称为该物体的固化键合层。这时的温度就是它的固化点。而当固体吸收能量,达到上述温度时,固化键合层被演化成分子壳层而消失,固体便熔化成了液体,这一温度就是该物体的熔点。所以,固化键合层产生和消失在同一个温度上。因此,一种物体的固化点就是它的溶点。 同样,冷却中,当分子壳层演化成物体壳层至某一层壳层时,气体发生液化,这一层壳层就是液化键合层。这一温度就是液化点。而当液体吸收热量,使液化键合层演化成分子壳层而消失,这一温度就是汽化点。汽化点和液化点的温度相同,所以一种物体的液化点同样也是它的汽化点。 各种分子的壳层构造不一样,它们所组成的物体或混和物的壳层构造更不一样,所以它们的固化键合层和液化键合层是不会相同的。因而在常压下,各种物体的固化点以及液化点各不相同。 物质的汽化或升华,是在物体的微观局部逐渐进行的。壳层中,能量不断地波动着迁移着。当某一微观局部聚集或获取较大的能量后,一些分子个体恢复了完整的壳层结构。它们最外层壳层的压级与物体最外层壳层的压级相接近时,就会逸至物体表面。在以太的推动下,这些分子脱离物体成为气体,就出现了宏观上的汽化或升华。 可见,分子壳层与物体壳层的相互转化,是物体三态相变的本质。这就是水会结冰和蒸发的真正原因。 三态相变中,固化键合层的建立或消失,会发生一些常见的物理现象,比如洗衣服。衣服或者碗碟等物品,在水里浸泡一会儿,就容易清洗了。浸泡中,衣物及其脏物的部分物体壳层和水溶合成了公共液体壳层。随着脏物与衣物之间的固化键合层在公共液体壳层中的消失,脏物就会在公共液体壳层中脱离衣服或物品,一洗就干净了。 三态相变证明了分子和物体都是壳层结构的,其实整个微观世界都是壳层结构的,壳层是在星球诞生过程中由以太组合而成。宇观和微观,和谐统一。 |