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第65部分

這是按照熱傳導的方向性來表述的。

另一種表述是:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功。而不引起其他變化。這是按照機械能與內能轉化過程的方向性來表述的,它也可以表述為:第二類永動機是不可能製成的。

4。能量耗散

能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性。

研究物件

自然界物質運動形式具有多樣性;除了存在如汽車、火車的執行。車床飛輪的飛轉,天體運動等一類現象之外;還有物質的熱脹冷縮、熱傳導、擴散;導體電阻率隨溫度變化及物質可進行固、液、汽三種狀態的變化等另外一類現象。前者的特徵是物體的空間位置發生變化;被稱為機械運動現象,力學研究其規律;仔細分析後一類現象,會發現存在一共同的特點,即都與溫度有關。我們將這一類的物質物理性質隨溫度變化的現象稱為熱現象。

熱現象的產生是物質內部大量分子無規則運動導致的。當討論和研究熱現象規律時,物體的整體宏觀機械運動已不再屬於討論的範疇;人們將目光投向物質內部大量分子運動上。區別於機械運動物理概念,人們將由大量無規則運動的分子所組成的宏觀物質以熱現象為主要標誌的運動形態稱為熱運動。

熱現象是熱運動的宏觀表現;熱運動是熱現象的微觀本質。

熱運動不是孤立,往往在一定條件下可向其它運動形態轉化。如摩擦生熱、揮發降溫、氣缸內氣體吸熱對外做功、電流透過電阻發熱和溫差電池等。因此研究熱運動同其它運動形態轉化的規律也是熱學研究的另一個重要基本內容。

熱學是研究物質熱現象、熱運動規律以及熱運動同其它運動形式之間轉化規律的一門學科。(未完待續)

254 物理學之聲學 上

聲學是物理學一個分支,多科性的學科。是研究媒質中機械波的產生、傳播、接收及其效應的科學。媒質包括物質各態(固體、液體和氣體等),可以是彈性媒質也可以是非彈性媒質。機械波包括振動,聲音,超聲和次聲。聲學在現代社會的各方面都有重要的應用;最顯著的例子是無線電波和噪音的控制工業。

聲學是研究媒質中機械波(即聲波)的科學,研究範圍包括聲波的產生,接受,轉換和聲波的各種效應。同時聲學測量技術是一種重要的測量技術,有著廣泛的應用。聲學是物理學分支學科之一,是研究媒質中機械波的產生、傳播、接收和效應的科學。媒質包括物質各態(固體、液體和氣體等),可以是彈性媒質也可以是非彈性媒質。機械波是指質點運動變化(包括位移、速度、加速度中某一種或幾種的變化)的傳播現象。機械波就是聲波。

聲音的產生

最簡單的聲學就是聲音的產生和傳播,這也是聲學研究的基礎。

聲音是由物體振動產生的。

聲音的傳播需要介質,它可在氣體、液體和固體中傳播,但真空不能傳聲。聲音在不同物質中的傳播速度也是不同的,一般在固體中傳播的速度最快,液體次之,在氣體中傳播得最慢。並且,在氣體中傳播的速度還與氣體的溫度和壓強有關。

聲音的特點

有規律的悅耳聲音叫樂音,沒有規律的刺耳聲音叫噪音。響度、音調和音色是決定樂音特徵的三個因素。

響度。物理學中把人耳能感覺到的聲音的強弱稱為響度。聲音的響度大小一般與聲源振動的幅度有關,振動幅度越大,響度越大。分貝(db)則長用來表示聲音的強弱。

音調。物理學中把聲音的高、低稱為音調。聲音的音調高低一般與發生體振動快慢有關,物體振動頻率越大,音調就越高。

音色。音色又叫音品。它反映了聲音的品質和特色。不同物體發出的聲音,其音色是不同的,因此我們才能分辨不同人講話的聲音、不同樂器演奏的聲音等。

另外。有許多聲音是正常人的耳朵聽不到的。因為聲波的頻率範圍很寬,由10hz到10hz。但正常人的耳朵只能聽到20hz到20000hz之間的聲音。通常把高於20000hz的聲音稱為超聲波,低於20hz的聲音稱為次聲波,在20hz到20000hz之間的聲音稱為可聞聲。

研究歷史

聲音是人類最早研究的物理現象之一,聲學是經典物理學中歷史最悠久而當前仍在前沿的唯一分支學科。從上古起直到19世紀,都是把聲音理解為可聽聲的同義語。世界上最早的聲學研究工作在