在该实验中能量如何保持守恒?

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/05 00:48:16

在该实验中能量如何保持守恒?
设有两根质量材质完全相同的铁丝,一根形为直线形,另一个则弯曲成弹簧状,然后找两个一模一样的容器（容器不参与任何化学反应）,容器都盛有相同容量、相同浓度的稀硫酸.将两根铁丝分别同时浸泡在两容器的稀硫酸中,其中后一根弹簧须将其压缩后放入,其两端正好可紧紧卡在容器壁上.当两容器中的化学反应完成后,铁丝全都消失,最终生成硫酸亚铁和氢气.试问在此过程中,反应前储存了弹性势能的铁丝将如何影响该化学反应的进程,能量如何传递从而保证能量守恒?

首先我们认为容器是绝热的,这样整个系统与外界没有能量的转化.初始状态带有弹性势能铁丝的容器（简称势能容器）含有更多的能量,终止状态两容器内液体静止.它们在能量上的区别只能是内能.也就是势能容器的温度要高.
那么它的弹性势能又是怎么转化的呢?我们可以把铁丝看成无数更加细小的铁丝捆在一起.在外侧的小铁丝首先接触硫酸,然后断掉,释放势能,就这样一层层的断掉.从理论上说,当断到最后一个小铁丝时肉眼已经无法看到.实际上当带势能的铁丝放入硫酸后不久就会在他最薄弱的地方断掉,变成两段铁丝,从而释放势能.

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