Если вы видите это сообщение, значит, произошла проблема с загрузкой файлов в стилей (CSS) нашего сайта. Попробуйте сбросить кэш браузера (Ctrl+F5). Если это не поможет, а вы находитесь в регионе, где возможны ограничения интернет-трафика с российских серверов - воспользуйтесь VPN.
Тепло трения возникает как результат постоянно возникающей и исчезающей деформации бугорков шероховатости. Для нас трущиеся поверхности могут казаться зеркально гладкими. Но под микроскопом видно, что вся поверхность состоит из отдельных бугорков, которые так и называются: бугорки шероховатости. Когда верхняя поверхность движется относительно нижней, отдельный бугорок верхней поверхности цепляется за нижний и начинает тянуть его за собой. Тот деформируется и для создания этой деформации требуется приложить энергию. Потом, когда бугорки выходят из зацепления, они возвращаются в исходное недеформированное состояние. А что с энергией, которая была потрачена на деформацию? Ведь она назад не возвращается, поскольку зацепление бугорков разорвалось. Она так и остается внутри бугорка и окончательно преобразуется в тепло.
А вот с жидкостью ситуация совсем иная. Когда мы прокачиваем воду (или любую иную жидкость) через трубу, тепло трения в трубе не выделяется, хотя само трение имеется. И причина этого феномена состоит в том, что молекулы воды намного меньше бугорков шероховатости. Поэтому поток воды как надавил на бугорок и деформировал его в самом начале процесса, так и продолжает держать в деформированном состоянии. А теперь вспомните формулу совершения работы A = FL, где F - сила, L - перемещение. Для деформированного водным потоком бугорка шероховатости сила имеется, а перемещение равно нулю. Оно имелось в самом начале, когда бугорок искривлялся под давлением воды. Но в стационарном режиме бугорок как искривился, так и продолжает пребывать в искривленном деформированном состоянии. И по этой причине работа над перемещением воды в трубе не производится. А если работы нет, тогда и выделяющегося тепла не будет. Вот и возникает такой необычный феномен: трение есть, а тепла трения нет.
Что касается потоков газа, там в длинных трубах вообще происходит охлаждение, а не нагрев. И происходит это в соответствии с законами газовых состояний: законом Шарля или законом Гей-Люссака. Согласно этому закону, при падении давления газа его температура также падает. Газ сжимаем в отличие от жидкости. Поэтому когда мы запускаем газ в начале трубы, он имеет одно давление, но в конце трубы будет иметь меньшее давление. А значит, и температура его будет меньше, чем на входе. Это очень сильно проявляется в длинных газопроводах. Там на выходе газ получается очень холодным, до -30 град его температура иногда доходит. Когда я еще работал в Институте проблем энергетики, у нас был такой проект в общей программе: использование холода перекачиваемого газа в качестве охлаждения тепловых электростанций (чем ниже температура холодильника в ТЭС, тем больше ее кпд). Но по какой-то причине проект так и остался на бумаге.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
1
Трение - это когда на пути одного тела стоит другое тело.
На молекулярном уровне - это когда на пути одной молекулы (или атома) вещества стоит другая молекула (или атом) вещества. При их взаимодействии (столкновении) и первая и вторая молекулы выходят из своего условного состояния покоя (равновесия). Как говорили древние физики "корпускулы начинают дрожать еще больше, чем они дрожали до столкновения".
А частота и амплитуда "дрожания" - это и есть температура.
Современная физика, процесс при котором одна молекула стоит на пути другой и мешает ей двигаться, называет: Процессом Передачи импульса
Во время передачи импульса из-за упругой деформации между двумя молекулами появляется избыточное давление, которое по третьему закону Ньютона порождает две Силы:
Силу действия первой молекулы на вторую и равную ей Силу противодействия второй молекулы на первую.При этом Сила действия для второй молекулы является Силой тяги, а Сила противодействия для первой молекулы является Силой трения(сопротивления) если речь идет о твердых телах или Вязкостью - если речь идет о жидкостях или газах.
"Дрожание" - это колебания.
Все разговоры об выделяемой "энергии" или о "совершаемой работе" - это от лукавого.
В основном данными терминами оперируют не физики, а физики которые давно по своей сути превратились в математиков, т.к. данные термины придуманы для так называемых "математических уравнений" и к физике не имеют ни какого отношения.
Запомните одно простое правило: Если с вами кто-то начинает разговаривать об "энергии" или о "совершаемой работе", то это гарантия того, что в ФИЗИКЕ вы ничего не поймете, т.к. перед вами "МАТЕМАТИК"!
Дело все в том, что у любого тела которое движется, есть только два физических параметра - это Скорость и Масса. И больше с точки зрения ФИЗИКИ ничего нет. Именно по этой причине Ньютон и перемножил Скорость на Массу и получил Импульс. Второе название импульса: "количество движения". Формула: P=m*V
Любой физический процесс, который происходит с телом которое имеет Массу - это или появление Скорости у тела причиной которой является Сила или появление Силы причиной которой является Скорость тела.
Не могу не подилиться своим наблюдением (да простит меня модератор):
Как только объяснение физического процесса начинается через "энергию" и "работу", то как правило это объяснение превращается в ТРЕП!
1
При трении одного объекта о другой выделяется энергия. Эту энергию можно рассчитать по формуле: А=Fтр*s. Энергия, выделяемая при трении - это работа силы трения. При остановке транспорта эта энергия не столь велика, чтобы вызвать существенный нагрев трущихся деталей механизмов. Но при трении спички о коробок сила трения получается сравнительно высокая в сочетании с противодействием усилия человека, поэтому возникает огонь. Кроме того, при трении одного материала о другой усиливаются колебательные движения молекул обоих твёрдых тел или движения молекул метеорита и воздуха.
Грустный Роджер
[588K]
Неверно. При чиркании спичкой о коробок происходит химическая реакция - трение перемешивает компоненты, находящиеся в головке спички и в намазке коробка.— 10 лет назад
IGOR PROKHOROV
[13.2K]
Если возгорание спички обусловлено перемешиванием компонентов и последующей химической реакцией, тогда почему не загорается сам коробок?— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Потому что химический состав разный. Вот в головке спички он как раз такой, что там потом возникает самоподдерживающаяся реакция, для которой просто нужна инициация.— 10 лет назад
Roman G
[229K]
При написании этого ответа я опирался на свои школьные знания.— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Я при написании коммента тоже опирался на школьные знания.— 10 лет назад
IGOR PROKHOROV
[13.2K]
Между прочим, есть примеры, когда само трение имеется, но тепло трения отсутствует. Это происходит при движении жидкости в трубе. Можно сделать трубу хоть 100 км длиной, но какая температура была на входе, такая же будет на выходе. А с газом вообще капец: газ в трубе не нагревается, а охлаждается. НА входе где-нибудь в Западной Сибири газ закачивают в трубу при температуре +50 град, а в Германии от выходит из трубы с температурой -30 град. И это обусловлено не зимними условиями, летом наблюдается тот же самый эффект. ПОчему?— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Теплообмен с окружающей средой на дистанции в несколько тысяч вёрст - это не комар чихнул...— 10 лет назад
il63
[151K]
При чиркании спичкой происходит контакт красного фосфора в намазке с бертолетовой солью в головке. Эта смесь легко загорается уже при небольшом нагревании. А трение как раз и вызывает нагрев. Если спичкой чиркнуть по стене или по стеклу, она тоже загорится, без всякого "перемешивания", просто от сильного нагревания головки.— 10 лет назад
IGOR PROKHOROV
[13.2K]
"Теплообмен с окружающей средой на дистанции в несколько тысяч вёрст - это не комар чихнул..." Товарищ Грустный Роджер, я сразу написал, что этот эффект наблюдается даже летом, когда температура окружающей среды поднимается до +20, +30, даже +40 град. А температура газа в трубе все равно помаленьку опускается до -30 град. По этой причине есть даже такие проекты, чтобы этот холод от перекачиваемого газа использовать в качестве охлаждения для тепловых станций, тогда кпд станции повышается. Вы как полагаете, что тепло от холодного газа в трубе само собой идет наружу к более теплому воздуху?— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Признаться, ни разу о таком эффекте на слышал, но попробую разузнать подробнее.— 10 лет назад
il63
[151K]
Эффект Джоуля - Томсона в результате перепада давления?— 10 лет назад
IGOR PROKHOROV
[13.2K]
Обычный закон термодинамики: то ли Гей Люссака, то ли Шарля. А может, и Джоуля-ТОмсона. При уменьшении давления газа его температура тоже уменьшается. Но я привел этот пример для того, чтобы показать иное: не всегда трение ведет к нагреву. Если никто не сможет дать ответ, почему такое иногда происходит, тогда через пару дней я сам отвечу.— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Температура уменьшается, когда есть дросселирование (может, именно это и называется эффектом Джоуля-Томсона). Но дросселирование происходит при расширении газа через сравнительно узкое отверстие в свободое пространство, то есть в такое, где давление существенно ниже, чем в подающем резервуаре. В газопроводе не те условия, там нет дросселирования, стало быть, нет причин для проявления любого из упомянутых эффектов.— 10 лет назад
il63
[151K]
А был ли мальчик? Или это очередная утка?— 10 лет назад
IGOR PROKHOROV
[13.2K]
Роджер, делайте поиск в сети на тему "Закон Гей Люссака" и "Закон Шарля". Какой из них - этого я уже не помню. Дросселирование - это частный случай одного из этих законов.— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Ни фига. Дросселирование - процесс адиабатический, а законы Шарля и гей-Люссака - нет.— 10 лет назад
IGOR PROKHOROV
[13.2K]
Ну пусть даже так. Все равно причина падения температуры в газопроводе остается той же самой: с падением давления падает и температура.— 10 лет назад
il63
[151K]
Тогда давление должно падать очень быстро, иначе теплообмен с окружающей средой любой перепад температур выровняет. Простая камера Вильсона тоже работает на конденсации пара при охлаждении, если резко выдвинуть поршень. И еще интересно, что в США закон Гей-Люссака обычно называют законом Шарля и наоборот. У них свои названия.— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Bo-Bo. И ток у них течёт от минуса в плюсу...— 10 лет назад
il63
[151K]
Это правда - про электрические схемы в США?— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-1/conventional-versus-electron-flow/ В школе мне попалась переводная книжка по физике (ну типа нашей "Физика для всех" Л. и Л., только ихняя), и там как раз было специально отмечено, что то течёт от минуса к плюсу. Как явствует из ссылки, употребляется оба варианта - традиционный и электронный. Первый - в технической литературе, второй - в учебниках и среди профессионалов-полупроводниковщиков.— 10 лет назад
il63
[151K]
"Физика для всех" - это К. и Л. (первый - Китайгородский). А у Ландафшица тоже есть с таким названием? Не помните, кто автор переводной книжки? Не Суорц (Необыкновенная физика обыкновенных явлений, в 2 тт.)?. Еще переводились Орир (Популярная физика), Роджер-с (Физика для любознательных, 3 тома), Купер (Физика для всех, 2 тома) и др.— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Возможно Л. и К. Не помню, за давностью лет. И какая была эта переводная книжка - тоже не помню, но это был однотомник. Книжка толстая, но одна.— 10 лет назад
il63
[151K]
Тогда, возможно, Джей Орир, черно-красная твердая обложка. Перевод вышел в 1969 г. И там как раз написано, что если бы электрону приписали положительный заряд, путаницы не возникло бы.— 10 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Фиг знает... Я, помнится, купил её в 1968, если не раньше.— 10 лет назад