求解一道高中物理题!

2025-04-11点滴生活555

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作者: 南大    时间: 2025-4-8 20:38
实验1:一个非常均匀的钢质弹簧,松弛状态放入一杯稀硫酸中,缓慢而均匀的溶解掉了。
实验2:一个同样的弹簧,首尾勾紧后,放入一杯稀硫酸中,缓慢而均匀的溶解掉了。
请问既然能量守恒,那箍紧后的弹簧的弹性势能,哪里去了?
作者: porpo0552    时间: 2025-4-8 20:44
假如把一根压紧的弹簧放进强酸中溶解掉,那么弹簧的能量(弹性势能)就会“化整为零”,然后转化成强酸溶液的热能,这并没有违背能量守恒定律。
作者: porpo0552    时间: 2025-4-8 20:44
需要指出的是,只有在理想情况下,放入强酸溶液中的弹簧才可能均匀地溶解,但由于弹簧的构成物质不可能做到完全均匀,再加上弹簧压紧之后的应力也不可能完全均匀地分布,因此实际情况应该是,弹簧的各部位的溶解速度会有快有慢。

在这种情况下,弹簧先溶解掉的那一部分,会给后溶解的那一部分提供一定程度的反弹空间,而弹簧的反弹又会搅动附近的溶液,在这个过程中,压紧的弹簧的一部分弹性势能,就会转化为弹簧的动能以及被弹簧搅动的溶液的动能。
作者: 一叶知秋叶原    时间: 2025-4-8 22:07
我想这应该是化学题
作者: 728-弈成    时间: 2025-4-8 22:34
重量没提啊,理想状态形变是物理动能还是分子间的作用力,不懂,丢了几十年了
作者: njegooh    时间: 2025-4-8 22:41
铁与硫酸反应有气体和硫酸铁生成,物理和化学的分界线在于是否有新物质生成,试验二你能确定是缓慢均衡溶解掉?在溶解过程中,接近拉力极限的时候弹性势能不转换?物理不难假设哦
作者: licq_gm    时间: 2025-4-8 22:42
转化为热能了,就像自行车的碟刹会发热一样。
作者: 动态清您    时间: 2025-4-8 22:45
崩坏。。。。。动能。。。。。热能。。。。。
作者: laogeda    时间: 2025-4-8 22:45
我觉得正常情况下,弹簧的某个位置会先断,然后崩的一声断了,然后继续溶解
作者: laogeda    时间: 2025-4-8 22:48
AI

三、实验对比分析
​实验1(松弛弹簧)​:溶解时仅释放金属本身的化学能(如金属键能)。
​实验2(压缩弹簧)​:额外释放储存的弹性势能,导致溶液温度略高于实验1。尽管温度差异微小,但符合能量守恒定律45。
四、总结
被压缩弹簧的弹性势能在溶解过程中通过以下路径转化:

​化学键断裂与重组:弹性势能随原子间压缩状态的解除,转化为化学反应的放热效应。
​热能释放:最终以溶液内能的形式体现,表现为温度升高(或减缓溶液的温度下降,若反应本身吸热)。
​微观验证:弹性势能本质是原子间电磁力的势能,其去向与宏观能量守恒完全一致345。
因此,实验2中弹簧的弹性势能并未消失,而是通过化学反应完全转化为溶液的内能。
作者: xu0521    时间: 2025-4-8 22:58
学渣仅存的记忆告诉我
势能和做功是不是差不多啊
虽然都是缓慢溶解
但1和2溶解的时间应该不同吧


作者: java    时间: 2025-4-9 07:04
弹簧被腐蚀过程中  碳钢变细 弹性变小。会伸展

作者: gisjie    时间: 2025-4-9 07:21
要有物体对弹簧施加作用力才能首尾钩紧,弹簧就有弹性势能了吧?那么熔断后弹簧的弹性势能就转化为物体的动能等等。
作者: gigi40995    时间: 2025-4-9 07:58
高中时候,物理老师说车撞了人,车的动能转化成了热能。
然后有个同学说:我如果被车撞了,不是被撞死,是被烫死了。
作者: ticaq    时间: 2025-4-9 08:42
想这么多干啥,无论宇宙中发生了啥,反正总能量没变。
作者: 从入门到精通    时间: 2025-4-9 08:46
没有答案,是不是只能说,现在的物理学还有不完备的地方?
作者: 南大    时间: 2025-4-9 09:33
ticaq 发表于 2025-4-9 08:42
想这么多干啥,无论宇宙中发生了啥,反正总能量没变。
这个我是不相信的,大爆炸学说讲,宇宙刚诞生的一瞬间,不过是一个奇点,比一个原子核还小得多,
怎么可能有现在的宇宙总能量一样大?
作者: 纪念8080    时间: 2025-4-9 09:36
题目有问题,
能量释放 都会发热。 实验2多一个溶液晃动过程。
作者: 风林火山    时间: 2025-4-9 10:11
钢质弹簧松弛状态下受化学反应面积比压紧状态要大 接受反应多,钢质弹簧在松弛状态下比压紧状态溶解速度快些。

弹性势能哪里去了,在化学反应过程中被分解掉了。

实验2有个危险的地方,钢质弹簧在被压紧后就产生了弹性势能,在酸溶液中如果勾紧弹簧的东西也被溶解破坏其结构强度,而钢质弹簧弹性势能崩开束缚可能会产生实验事故。
作者: blackibm    时间: 2025-4-9 10:17
弹簧的弹性势能在溶解过程中并没有“丢失”,而是通过物理和化学过程转化为其他形式的能量,主要表现为:

热能:溶解过程中释放到溶液中的热量。
化学能:可能影响腐蚀反应的能量分布。
分子/离子动能:溶解后溶液中粒子的随机运动。
作者: purety    时间: 2025-4-9 12:01
压缩后的弹簧应力会在某个时刻释放,转化为液体中的热能+震荡机械能

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