传热论文

金属之所以成为热的良导体,并不是金属原子外层的自由电子或外层电子的缠绕运动,而是金属原子外层更多电子的运动频率等于或接近红外光波的频率。非金属之所以是热的不良导体,不是因为原子外层没有自由电子,而是因为原子外层电子的运动频率离红外频率更远。

关键词:热,良导体,不良导体,原子,自由电子,运动频率,红外光波,* * *振动。

1温度和热量

作者通过一系列论文阐述了温度的物理意义。温度并不是经典统计物理中所说的大量分子(原子)不规则运动强度的反映。即使物体的分子没有不规则运动,即使物体是单分子(原子)物体,物体也会有相同的温度。对于客体分子(原子)来说,分子(原子)的体积、电子在核外绕核运动的半径或频率等性质随温度的变化而变化。正是利用分子(原子)的体积随温度变化的性质,人们制造了温度计。我们还可以利用电子绕原子核运动的频率随温度变化的性质来测量温度。

事实上,为了知道原子和非原子物体的温度,我们必须在其中放置温度计,因此测量原子和被测物体(空间)之间的热交换必须首先发生。只要测量原子吸收或释放的热量很小,就不会影响被测物体(空间)的热性质。当热交换达到动态平衡时,测量原子的体积和原子核外电子的运动频率就会好。

我们知道,原子吸热后温度必然升高,原子体积必然增大。这种变化需要一个过程——电子在原子核外的运动速率增大,频率增加——电子不能在原来的轨道上运动,但产生了向外的属性运动——电子的运动半径增大,运动速率减小,频率降低。因此,对于同一个测温原子,如果其原子核外电子的运动频率越小,被测物体(空间)的温度就会越高(详见作者的《论绝对温度与气态方程》)。这里作者不再讨论温度与核外电子运动频率的关系,而要讨论的重点内容是测温原子吸收或释放的“热”是什么?它是如何吸收和释放“热量”的?从上述温度变化过程来看,只要能改变原子核外电子的运动频率,原子就一定会吸收或释放“热量”。那么,什么过程可以改变电子在核外的速度呢?

在作者的系列论文中,已经讨论了物体加速运动的原因——(1)环境自由粒子具有密度梯度;(2)环境中某一空间位置自由粒子速度的时间变化率;(3)对于运动物体,环境自由粒子有速度旋度;(4)对于一个由原子和分子组成的物体,环境自由原子(分子)具有温度梯度,在这样的空间环境中,物体的运动状态必然会发生变化。作者把这个物体由于环境因素而产生的加速运动称为环境属性运动,简称属性运动。也就是说,物体的加速度不是任何力的结果,而是它在环境中的固有属性。

由于温度是电子在原子核外绕原子核运动频率的反映,所以电子一旦脱离了原子核的束缚,无论运动速度有多快,都与温度无关。同样,除了原子之外的其他粒子或者由原子组成的物体,都与温度无关。因此,一些比原子小的粒子,如电子、质子、中子、夸克...暗物质电子子、中性粒子等。,这些自由粒子的运动是与温度无关的,只有电子在原子核外绕着原子核运动才是与温度有关的。因此,上述物体加速运动的理由的第四点只适用于原子物体或由原子组成的物体。物体核外电子运动速率的变化是物体温度变化的根本原因和本质。我们在研究物体温度为什么变化,电子运动速率为什么变化的时候,要排除这第四点。

另外,对于第三点,由于运动物体上的环境自由粒子的速度旋度产生的属性加速度始终垂直于运动物体的运动速度方向,也就是说,这个属性加速度只能改变物体的速度方向,而不能改变速度大小。因此,对于原子核外的运动电子,如果存在这样的属性加速度,只能增加电子在某个固定方向的运动速度,也有可能使电子最终脱离原子核周围虚拟环境的束缚,飞向原子核外的空间,形成真正的自由电子——具有光电效应的光电子就是一个很好的例子;要么你只能改变电子速度的方向,却不能改变它的速度。换句话说,这种环境绝对不可能改变原子核外电子绕核运动的频率,也不可能改变温度。所以,如果这个环境有能量,那一定不是热能。

对于自由粒子密度不平衡的空间,粒子密度梯度方向的不可逆性决定了核外电子不可能绕核运动一周,当然也不可能改变它们绕核运动的频率。所以给物体加温的环境不是自由粒子的密度梯度环境。

通过以上逐一排除,我们完全有理由相信,能使物体升温的环境,一定是固定位置的自由质点速度变化率的环境!

那么这种环境是如何形成的呢?怎样才能让空间中固定位置的自由粒子的速度有一个时间变化率?其实通过分析我们可以知道,在任何正弦波动的空间中,空间中任何固定位置或任何固定介质粒子的运动速度都是不断变化的,它必然有一个时间变化率。换句话说,一定有某种正弦波动可以改变电子在核外绕核运动的速度和频率——它可以改变物体的温度!

在所有的涨落中,有中性和电负性的涨落,即光波和电磁波都具有上述改变电子绕原子核运动的速度和频率的作用,但由于已知的正弦电磁波的频率太小,远小于电子绕原子核运动的频率,所以对改变电子绕原子核运动的速度和频率帮助不大或没有帮助。

只有中子波——光波,是原子核外电子围绕原子核运动激发的中子产生的。光波的频率与原子核周围电子的频率相同。当光波照射原子时,在原子的空间区域产生运动速度为正弦的中子运动,即产生等效的环境加速度。如果原子核外电子的运动频率与中子的涨落频率接近,且电子的速度方向相同,那么电子会因其性质运动而增加速度,导致其运动。因为空间中的中子涨落不仅仅是由一个原子的核外电子的运动激发的,而是由无穷多个电子激发的,在这些涨落中总有与核外电子速度方向相同、频率相近的涨落,使原子升温。所以,实际上原子的吸热过程是原子核外的电子在中子涨落环境中运动以提高自身速度的过程,所以所谓的热,本质上是中子介质在空间环境中速度的时间不平衡。

每个原子的核外电子总是在中性涨落环境中运动,它总是能在这种环境中运动以增加动能——吸热,从而提高原子的温度。同时,由于这些核外电子在中子环境中运动,每个电子在运动过程中激发中子涨落,电子原有的一部分动能会再次转化为中子涨落的各种不平衡,所以电子的动能会降低,原子的有效半径会减小,原子的温度也会降低。因此,电子激发中中子涨落的过程实际上是原子物体的放热过程。

在任何环境空间中,在一定时间内,由于各种因素的存在,这个空间中中子涨落的大小被确定为一个相对稳定的值。所以,如果把一个测温原子放在这个空间里,测温原子的核外电子在空间中子起伏的环境下,不仅吸热还放热。当原子的吸热和放热达到平衡时,原子的温度是稳定的。这就是测温的原理,这就是热的本质!

2热对流

热的本质是什么?是中性涨落——光波,尤其是红外光波介质振动速度时间不平衡的强度!光波一旦形成,就在空间传播,光波介质的振动速度也在空间传播。当然,介质振动速度的时间不平衡性也是在空间传播的。所以光传播的过程也是热传播的过程,热传播的过程也是光传播的过程。作者曾认为热是暗物质追踪(VI)中红外光波携带的能量,在光、热和电磁波上。这只是作者对光和热的关系一直不是很清楚的片面结论,在此表示感谢,并特别更正。

我们把用光波传播热量的过程称为热辐射。在热辐射、热对流和热传导这三种传播方式中,热辐射是最基本也是最重要的方式。其实热对流和热传导都是基于热辐射的传热方式。

热对流是行星附近气体传递热量的一种独特方式。在《论万有引力、万有引力和物体的属性力》一文中,作者讨论了由于中子密度梯度导致的地球附近空气密度的分布。地球附近任何地方的空气密度梯度大小相等,方向相反,使得空气分子垂直向下和垂直向上的属性加速度相互抵消,空气分子以相对平衡的状态出现在我们面前。不会全部落到地面也不会全部均匀分布在整个空间中(当然这也是不完全的讨论,综合讨论必须考虑温度梯度对空气密度分布的影响。参见作者的《论能量的原始形式》③)。

在某处的一个热源中,热源原子核外的电子不断激发中子,产生强度波动的中子——光波。热源附近的空气分子(原子)就存在于这些中子起伏环境中。空气分子(原子)吸热,每个分子(原子)所占空间增大,温度升高,气体局部体积增大,密度减小,于是热源附近的空气形成两个梯度——如果空气处于没有中子密度梯度的环境,即没有重力场,那么空气分子在这种分子密度梯度环境中的加速度总是小于温度梯度环境中的加速度。当热源加热功率较低时,气体分子只是缓慢地向温度梯度方向运动,而热源加热功率较高时,气体分子在温度梯度方向的属性加速度就会增大,甚至可能发生强烈的爆炸!总之,气体分子只是围绕热源向外扩散,其方向是确定的,所以气体分子不可能同时向热源中心扩散,即不能发生热对流。

如果这是整个天体(比如地球)附近的热源,那么情况就完全不一样了。天体周围存在引力场,因此热源附近的空气不仅存在上述方向相反的温度梯度和局部空气密度梯度,而且空气分子在地球周围的中性密度梯度和大环境的空气密度梯度中运动。因此,除了上述以热源为中心的扩散运动之外,空气分子更为重要,因为被加热的局部空气的密度降低了,然而同时,其上方的空气分子具有下沉的性质运动,其填充了由被加热的空气的漂浮引起的空间体积的空缺并到达热源附近,然后在来自热源的热量的辐射下将其加热...这就是热对流形成的原理(作者在《论浮力》一文中也讨论了热对流)。

3热光波和可见光波、红外光波

在以前的论文中,作者一直认为热是红外光波介质中粒子速度的时间不平衡。为什么作者在这里突然改变论点,认为热是光波介质中粒子速度的时间不平衡?这不是大大扩展了可以产生热中性涨落的频率范围吗?要理解作者观点的变化,就要搞清楚可见光波是否有热效应。如果可见光波确实有热效应,那么作者观点的改变是正确的,反之亦然。

作者再次强调——对于原子物体来说,温度的本质是电子在核外绕核运动的速度(频率),温度变化的本质是电子在核外绕核运动的速度(频率)的变化!所以,只要可见光能改变电子在核外绕核运动的速度(频率),就可以说可见光有热效应。

从理论上讲,在可见光环境空间,核外电子绕核运动的速度完全可以发生在这种环境下,增加了速度。可见光的频率越接近原子最外层电子的运动频率,电子运动速度的变化越明显,原子物体的升温现象也越明显。我们也可以从实验中证实——实验中必须有一个足够大的没有原子物体的空间环境,在这个空间环境中放入少量的测温原子,用滤除红外线的高强度可见光照射测温原子。作者预言,测温原子在可见光照射前后的温度一定是不相等的,照射后的温度一定是上升的!

那么为什么红外线光波的热效应是所有光波中最明显的呢?其实道理挺简单的,只是红外光波的频率最接近原子核外最外层电子的运动频率。原子核外最外层的电子在红外光波环境中运动时,最容易发生振动,环境中子速度的时间不平衡性最容易转化为电子运动的动能,增加了电子的运动速率。

4导热和散热的导体

温度是大量分子(原子)做随机运动的强度的反映,这是经典物理学的观点。这个观点不仅适用于解释温度,也适用于解释热传导。表面上应用了“随机运动的强度”,其实完全不一样——在解释温度时,“随机运动的强度”描述的是分子(原子)的运动;在解释热传导时,“随机运动的强度”描述的是电子的运动。这样看来,温度是大量分子(原子)或大量电子不规则运动强度的反映?还是大量微观粒子不规则运动强度的反映?用温度描述随机运动的主体是原子、分子、电子还是其他微观粒子?哪种微观粒子的随机运动强度更能反映温度?所以经典物理学中的温度概念一定是错误的。

正是笔者看到的这种错误,形成了《暗物质追踪(VI)》等文章中的热传导概念。在这些论文中,作者认为无论任何原子或这些物体是什么状态,原子核外的电子都不可能离开原子核的虚环境空间,去原子核的虚环境外的空间形成经典物理中所谓的自由电子,原子核内的电子都是围绕原子核运动的。换句话说,作者的观点是任何物体都不可能存在真正的自由电子!在这些论文中,作者认为热传导的原因是相邻原子的核外电子的运动。在本文中,作者的观点有了进一步的改变。导热的原因不是相邻原子的核外电子运动!

除了原子的虚部,构成物体的原子都还在原子核周围运动,没有相互缠绕,更谈不上自由电子了!导热的真正原因也是热辐射!我们知道,原子核外的电子在围绕原子核运动的过程中不断激发中子,产生中子涨落——光波——这就是热辐射!因为“热”是介子中粒子运动速度的时间不平衡,所以有光传播就一定有“热”。

所谓“热传导”,就是热量沿着物体从高温部分向低温部分传递。在实际中,物体的高温部分必须靠近热源,物体通常是指由原子组成的物体。当物体的一端靠近热源时,热源发出高强度的中子涨落(光波),使这部分物体的原子全部处于中子涨落环境中,核外电子在中子速度的时间不平衡环境中运动。热源发出的中子波动频率通常较低,红外光波可能较多。这些波动的频率与物体原子外层电子的频率接近,容易使电子振动,改变其速度或频率导致温度升高。即靠近热源的原子先升温。

这些靠近热源的原子,它们不仅吸收“热量”使其温度不断上升,在吸收“热量”的同时,其核外电子也不断激发中子产生中子涨落。物体的原子产生的中子波动向四面八方扩散。因为物体的原子产生的涨落强度小于甚至远小于热源的中子涨落强度,所以热传播的方向必然是从热源到物体;在物体外的空间,有热源产生的中子涨落,也有物体的原子被热源“加热”后产生的中子涨落。如果这些空间中没有其他原子,这些中子波动将传播到无穷大。如果这些空间中存在其他原子,这些原子将在其属性中运动,并导致温度升高。在物体内部空间,热源产生的中子涨落被表面或靠近热源的原子阻挡(吸收和反射),所以大部分内部原子不能直接在热源产生的中子涨落环境中运动,所以热源不能直接提高大部分物体原子的温度。尽管如此,加热后靠近热源的原子不断产生中子涨落。这些波动不仅在热源和物体的方向上传播,也在物体内部的原子中传播,从而形成“热”从物体的高温部分向低温部分的自发传播。“热”的传播过程也是中性涨落环境中物体原子温度上升的过程。

以上作者对热传导的观点否定了经典物理中大量“自由电子”以随机运动的方式相互碰撞的观点,当然也否定了良莠不齐的热导体形成的原因。作者坚持认为,任何物体中都不存在所谓的“自由电子”,物体中的所有电子都不是自由的。这些电子总是以其应有的环境属性绕着原子核运动,没有原子核虚拟环境的约束无法形成“自由电子”,除非原子外有更强大的环境,形成物体内部的大环境。在这种情况下,物体原子的一些外层电子可能在大环境的帮助下离开原子核的小环境,从而一个物体内部没有自由电子,就不可能做不规则运动,也不可能在运动中发生碰撞。

至于热良导体和不良导体的形成,还是与电子在核外的运动频率有关。在上面的讨论中,总是离不开核外电子的* * *振动和吸热——核外电子的核频率越接近中子涨落频率,电子运动速率增加越快,温度上升速率也越快。针对这一观点,作者预测简单金属原子核中最外层电子的核频低,简单非金属原子核中最外层电子的核频高,但无论是哪一种元素,其原子核中最外层电子的核频一定大于红外光波。那就是。这就是热的良导体和不良导体形成的原因。

在靠近热源的金属中,由于其原子最外层电子运动频率较低,接近热源的红外光波频率,电子吸热明显。吸热后电子运动频率更低,更接近甚至等于红外光频率,吸热效果更明显,从而形成吸热的良性循环。与此同时,这些吸热的原子也不断激发出与它们的电子频率相同的中子涨落,这些中子涨落传播到低温部分,低温部分的原子以同样的方式吸收热量和热量。金属是热的良导体是因为金属核外电子的运动频率接近红外频率,使得原子吸热升温相当快,传导也相当快。

对于非金属原子来说,由于原子最外层电子的运动频率较高,因此远离红外频率。因此,靠近热源的核外非金属电子在热源的低频中子涨落中吸热速率慢,升温速率慢,这些升温原子激发的中子涨落强度也很弱,远离热源的其他非金属原子在弱中子涨落中的温升更小。因此,非金属是热的不良导体。

无论物体是由什么原子构成的,中子涨落——当光波撞击物体原子表面时,空间中的中子在物体表面的密度发生很大变化,所以一方面光波会反射,另一方面会被物体原子吸收,温度上升。所以,升温越明显,反射就越弱,升温越弱,反射就越强。而且由于电子在原子核外的运动频率,形成了金属物体对可见光的强反射和非金属物体对可见光的强吸收的自然现象。

5空间温度的高低

在《论真空的温度》等文章中,作者指出,空间中的温度取决于空间中中子涨落的强度。但是有一个很有意思的问题:太阳热源对各地中子涨落的辐射强度和地球等地是一样的,但是为什么地球的温度比其他地方高很多?说温度取决于空间波动的强度是否正确?

要解决这些问题,首先要分析地球的结构及其物质组成。众所周知,在地球表面附近数十公里高的空间中存在着一层大气,作者将这种大气称为地球运动实体的虚数部分(其实地球运动实体的虚数部分远不止于此,它应该包括地球重力场内的所有空间区域)。我们也知道这种大气中的气体密度从上到下是递增的,气体密度梯度相当小。虽然地球表面的中子密度自上而下是递减的,但由于大气密度分布的影响,地球表面的中子密度梯度趋于零,甚至形成自上而下递增的中子分布。也就是说,太阳光-中子起伏从外太空进入大气时,中子密度梯度引起的反射相当小,大部分可以顺利进入大气。无论是可见光还是红外光,都能顺利进入大气层。光波一旦进入大气,就更难通过大气分子的反射重新从大气中出来。

此外,构成大气的元素基本上都是非金属元素,这些元素的原子对可见光有很强的吸收能力,将可见光中中子起伏的不平衡转化为电子的动能,从而提高了大气的温度,而这些原子又有效地反射了红外光波形,使得地球表面空间的中子起伏强度远高于地球轨道中的外太空。这就是为什么地球表面的温度比地球轨道外层空间的温度高得多。

其实我们用来保暖的棉衣,都是基于非金属原子物体对红外光波的有效反射,增加了局部空间中子起伏的强度,尤其是红外起伏的原理。

在文章的最后,作者需要指出的是,我们的现代工业生产排放出大量的二氧化碳,使得大气底部的自由分子密度逐年增加,形成了对大气底部红外波动更有效的反映,于是大气温度逐年上升,近年来终于出现了历史上罕见的暖冬现象。

2005年10月24日星期一,65438