热的本质及应用详解.doc

热的本质及应用 The nature of heat and applications 作 者：罗华林 作者单位：陕西省化肥厂退休工人。 地 址：陕西省渭南市华县瓜坡镇陕化家属区。 邮 编：714100 摘要：文章通过总结人们以往对“热”的认识和存在的问题。用新的物质波与粒子运动理论，解释分子运动是热产生的过程和热表现的形式。热的实质是电磁波（红外波段）对物质作用的波-粒二态效应。正本清元地说明了热的本质和微观过程机理。通过这个理论可以更广泛性地说明超导机理和万有引力的机理。从而可以用热加速粒子和媒介子极化运动来等效粒子加速器和万有引力作用，模拟宇宙星体演化过程。同时也说明了理论与应用的互为作用意义。理论可以指导应用，应用又促进理论的发展。 关件词：热 ，分子运动 ，波-粒二态 ， ( heat , molecular motion , wave—particle tow states ) “热”是人们最先最早感知的一种物理现象。它普遍地存在于宇宙中，可以说它无处不有，不但生命需要它，宇宙的演化，以及各种物质的形态，物质的变化，能量的转换都有它的作用。为了描述热与物质作用关系。即热的传递作功（Q总热量、物体的内能增加量、A对外作功）的热力学第一定律。在描述气体热态的体积、压力、分子数与温度的关系，有了（P气体的体积、V气体的压力、M气体的质量、气体的摩尔质量、R普适气体常数、T 开尔文温度）的气态方程式。在描述物体热量程度时又有了“热熔”。在描述热作功及热的传递方向用了“熵”这个物理量，产生了热力学第二定律，即不可逆过程与熵增加。通常人们为了度量热的程度用了“温度”这个物理量，温度是一个宏观表现统计量。人们为了认识热的本质，试图把热看成一种独立的能量物质，曾用“热质流”说法来解释热，但人们无法测到热质和摩擦生热的原因。后来人们对气体和液体用分子运动、碰撞平均动能来说明热的本质。对于固体物人们用分子平衡态振动来解释热，并认为热只能是多分子运动体系的宏观统计现象。没有微观的意义。那“热”是怎样使分子运动和振动的呢？如果热是分子运动，物体的接触热传导可以成立，是因为分子接触传递动能，那红外线传递热能又如何解释？宏观物的运动为什么就没有热呢？红外线是电磁波的一个频段，它又如何能使分子运动呢？原子、电子、基本粒子在物质中就没有热吗？就没有运动吗？显然不是这样。为什么有热的物体就会有红外线辐射？为什么微波、红外线、甚至是可见光的红段都对物体能产生显著的热效应？既然热不是“热质”的作用，那热又是一种什么能量呢？它能让分子运动呢？根据现代物理学认为，宇宙中作用力只有四种，即：万有引力、电磁力、强力、弱力，这四种力包括了现已了解的所有基本粒子作用及物态结构力和产生的能量。强力和弱力都在核中，电磁力对电子和带电粒子起作用也是分子结合力，万有引力对所有物质都产生作用，但是它是引力产生的运动是向心的，不可能使分子不规则运动和振动。分子要运动必须有力的作用才能运动。“热”不是力它怎样让分子运动呢？从现代物理来看“真空”并不空。如果用“真空”是由各种媒介子密分布所构成的物态区。而物质的结构构架是由媒介子极化态联系其基本粒子所形成的物质态。那就不难解释热的本质和其微观作用机理。可以这样认为热的起因是粒子运动的波粒二态的表现。波与粒子能量相敷相成，所以热的本质就是电磁波在微波、红外波、可见光红段对物体的作用效应。电磁波它本就是一种物态能量形式，它能在真空中传递“热能”又能使粒子、分子发生加速运动，在运动的分子碰撞 ，减速又会辐射红外线，反之用电磁波也能加速分子运动。因此可以这样认为有波（物质波）就有粒子运动，有运动就有波。热能的传递既可以是电磁辐射，也可以是物体接触动能和波的传递。人们都知道电磁波在不同频段对物体的作用效应是不一样的。事实上电磁波的全频都有一定的热效应，在低频段对物作用以电磁效应为主，在微波到可见光的低频段是以热效应为主，在可见光段以光性为主，表现在物质作用为反射、折射或一些物的透射及光电、光化学作用和几何光学性，在x光和r射线对物以穿透和电离为主。（注：关于物质波和电磁波的作用关系可参阅“微观物态及特性”）电磁波能与电子和带电粒子发生作用，产生粒子加速作用。在物质的原子中电子易在红外波段的电磁波获能，发生原子轨道上电子跃迁，同时会使分子键发生伸长，当电子在高轨回跳时会放出能量产生电磁波，此时分子键会回缩，这就是分子振动的原因。对于多原子构成的多键分子及分子与分子的链键，由于电子与电子之间和核之间的共同作用的捏动，分子键也会产生弯曲振动。分子的振动会发生分子之间的碰撞，对于气体和液体来说分子团之间距离较大碰撞后会发生惯性漂移运动，就会有分子平均动能的意义了。那为什么热效应光谱都在红外