Re: [問題] 關於熱的問題
※ 引述《mechanics444 ()》之銘言：
: 由於我對科學這方面的造詣不是很深，再加上本人是念機械系的，
: 所以對力學非常有興趣，尤其是熱流方面。
: 最近突然去想了一個高中的物理問題，「能量大多是以熱或是光的形式散發」，
: 以前一直對這句話深信不疑，也一直將這句話視為自然界的定律和真理，
: 但是受過一點科學的薰陶後，卻一直在思考著一點「為什麼能量要以散熱的形式損耗，
: 而不是以吸熱的方式損耗」，吸熱時須要能量，如果這股能量是來自要散發的能量時
: 又如何呢？
這個嘛, 你把「能」跟「熱」混在一起了.
能歸能, 熱歸熱, 這要先有概念.
能量只是一個很單純的數字, 通常用來描述一個守恆律, 如此而已.
如果你唸過 Lagrangian/Hamiltonian mechanics, 應該知道我在講什麼.
沒有的話就有點麻煩.
因為你通常會不知道「能量」這個概念到底怎麼支配物理現象.
（話說回來, 我唸了也只是學會寫出擺線的方程式而已. :Q）
熱的話又是另一回事.
熱跟能是完全不同的物理量.
它們之間的關係其實也是一條熱力學定律.
頂多不像三大定律那麼會當人而已, 但是你絕對聽過.
叫做熱功當量, 1 cal = 4.18 J, 焦耳的實驗結果.
意思就是說, 「熱是能量的某種形式」這種說法不是想當然耳.
是實驗做出來的.
而這個實驗絕對沒有告訴你「熱就是能量」.
熱力學在討論各種該死的循環的時候, 也會把 △E, △Q, △W 分開寫.
因為它們真的就是不同的東西.
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知道這些差異之後, 來看你原先的問題.
「能量大多是以熱或是光的形式散發。」
完整的物理描述要這樣寫...
「能量這個物理量的減少, 大多是伴隨發熱或者發光的形式. 」
看起來有沒有比較順？因為只是事實的描述而已.
而且這句話並不是什麼真理或定律, 它反而是個道道地地的「想當然耳」.
至於你的下一個問題.
「為什麼能量要以散熱的形式損耗，而不是以吸熱的方式損耗？」
這就真的需要一點熱力學的辯證.
不過我們先把它改成合適的物理敘述.
「為什麼能量這個物理量的減少, 是透過熱量散失的過程;
而不是透過熱量吸收的過程....??」
老實說, 這很難..............其實應該說, 完整的論證很複雜.
因為你要定義環境, 要定義狀態, 要定義過程, 要定義流入流出等等.
其中會包含一些基本的物理律, 譬如 dE = dQ + dW 之類的.
看得出來你的敘述就算修正過後還是很不嚴謹嗎？因為缺了一堆該有的定義.
簡單地講, 要檢驗這種說法, 要想得很清楚, 不是兩三句話的事.
因為如果你的定義不嚴謹, 最終只會剩下一條定律: 叫做能量守恆.
那個應該不是你想問的東西.
Feynman's Lectures 第一冊開頭前幾章就是在講能量.
那個寫得頗好玩, 大師的說法超級生動.
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新詩練習：新鮮。踩破初春裡的狗大便；不經意的滄桑，滿溢著嫩黃的喜悅。
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