关于热力学第一定律的一个问题.

根据热力学第一定律,自然界的一切物质都具有能量,能量有各种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形式,在转化中,能量的总量不变.而根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。如果有一个物体在不受力情况下运动,那么它就可以源源不断地对外做功,就不符合热力学第一定律了.
另外,物体还具有转动惯性,如果有一块永磁铁在线圈中不受力的情况下使线圈割磁感线的转动,那么它不就可以源源不断的对外输出电能了么?

显然不是,匀速直线运动只是理想情况,假设这种情况成立,则需要整个环境中没有任何外力,所以考虑就不能单以物体为对象,整个系统的能还是不变的。或者说在现实中有摩擦力或引力等存在,动能就会转化为热能或势能等,将转化后的能量划入系统考虑,总能量还是不变,而如果在系统外有能量介入,则会增加这个系统的能量,这里一定要相对的考虑。还有永磁贴在线圈中转动切割磁感线会受到阻碍运动的力,不可能单凭惯性一直转动的
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2008-05-24
这个问题很好啊!有创意!我当时也这么想的!
首先明确,热力学第一定律和牛一都没问题(宏观低速状态下,也就是经典力学范畴)

"一块永磁铁在线圈中不受力的情况下使线圈割磁感线的转动"
上边这个条件是无法满足的!!
闭合线圈切割磁感线不是要产生电流吗?
通电导线在磁场中要受到力的作用(没可能不受力的作用)
这个力要阻止线圈转动,所以如果没有外力来维持线圈转动,那么,线圈转着转着就停下来了

你是初中生吧?上高中就学到这些知识了!
好好学习,这个问题很好!!!!!!本回答被提问者采纳
第2个回答  2008-05-24
如果有一个物体在不受力情况下运动,那么它就可以源源不断地对外做功,
这句话是错的,如果不受外力,物体是不可能对外做功的。有受外力,那么物体对外界也没有力,没有力,由W=FS可知,功为零。

有一块永磁铁在线圈中不受力的情况下使线圈割磁感线的转动,产生了感应电流,它就会受到磁场力(阻力)而逐渐停下来,不可能源源不断地向外输出能量。
第3个回答  2008-05-23
在线圈产生电能的过程中,线圈里形成了电流,而电流会产生与永磁铁相反的磁极属性阻碍线圈的转动。在理想状态下,产生的电能与这种磁性阻碍所消耗的线圈的转动动能是相等的。因此同样保持能量守恒定律

你说不受力的情况下对外界做功,这是你对功的理解本身就不对。做功必须由两部分组成:被做功的物体即客体和做功的主体(做功主体并不一定是一个物体,仅仅是一个力也可以),但主体与客体之间必然有相互作用力,在主体向客体做功的过程中,实际上主体本身的能量也在被消耗着。不受力的情况下不可能对外界做功,因为你没有做功的客体。
第4个回答  2008-05-23
不受外力了,运动的物体怎么会作功呢?一辆运动的小车会停下是因为有摩擦力,没摩擦力它就不会停下来,力和功是因果关系,要做功就得用力,人家已经说了不受力,所以就不做功了.你是说一块不受外力运动永磁铁来切割线圈吗?磁铁切割线圈确实会产生电流,这个电流也会做功,但是这个电流流过线圈时又会感应出磁场,这个磁场就会阻碍磁铁的运动,所以磁铁在闭合线圈里运动是不可能不受力的.

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