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为什么摩擦会产生热（摩擦为何生热）
LA 2024-04-14 02:14:30 热点资讯 已有人查阅
导读想知道"为什么摩擦能够产生热量”？那得先来了解以下几个概念。
为什么摩擦会产生热
想知道"为什么摩擦能够产生热量”？那得先来了解以下几个概念。
一、摩擦：
摩擦是指两个相互接触的物体在接触面上作相对运动或有相对运动趋势时产生的相互作用现象。
二、热：
摩擦生热在日常生活中早就被人们所熟知，但为什么摩擦能够产生热量？热的本质又是什么？人们并不清楚。
在二百多年以前，人们普遍认为，热是一种特殊物质即热质。热质是一种没有质量的流质，它既不能产生，也不能消失，总保持守恒。一个地方的热质多了，另一个地方的热质就要变少。热质流入一个物体，物体含有的热质多了，温度就升高，热质从一个物体流出，物体含有的热质少了，温度就要降低，这就是热质说。由于热质说能够成功地解释一些实验事实，故不少学者都支持热质说，但热质说却解释不了摩擦生热现象。1798年，杰明·汤普森通过大量实验彻底否认了热质说，并提出了热是一种运动。到十九世纪中叶，热的本质才被确认，那就是：热是能的一种形式，是一种运动形式。
每一种运动形式都有一种对应的能，例如，跟机械运动对应的是机械能，跟分子热运动对应的是内能，……
三、内能：
物体内所有做无规则热运动的分子具有的能叫做内能，是物体内所有分子热运动动能和分子势能的总和。
四、能的转化：
任何物体都具有内能。能的转化表现为物质的运动由一种形式转化为另一种形式。在摩擦生热现象中，要克服摩擦力做功，机械能转化成了等量的内能，此时物体的内能增加了，温度升高了，分子无规运动加剧了，物体内大量分子做无规则热运动表现出来的现象即热现象就是问题中的摩擦生热现象。
答：这个可以用在微观层面得到解释。
我们知道，热量是微观粒子做无规律运动的总和。
那么，两个物体相互接触并摩擦时，到底发生了什么呢？
在微观层面，摩擦力的本质是电磁力，之所以有摩擦力，主要是因为物体的接触面不是绝对光滑。
两个物体相互运动并摩擦，在不光滑的表面发生分子间的相互碰撞，碰撞的效果是：某些分子被加速，某些分子被减速。
但是总体的效果，是相互碰撞的物体动能损失，所以微观粒子被加速的动能，肯定是高于被减速的动能。
然后被加速的粒子和周围粒子再次发生碰撞，而且碰撞非常频繁，就把它定向的运动，随机地变成了无规律运动，也就是宏观物体的整体热能。
这就是摩擦生热的微观层面解释。
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谢邀。摩擦生热是一种古老而传统的产热方式，在生活中最常见的就是冬季搓手，在严寒的环境中，人们都会不由自主地搓动双手来抵御寒冷；物理学中的热力学定律告诉我们，热是分子做无规则运动时的宏观表现，分子的无规则运动速率越高，产生的热量越高，温度也就越高。
1:当你在冬季搓动双手时，两只手心的皮肤的角质层之间会相互摩擦，主要是角蛋白分子之间的摩擦。如果按照热力学中描述的那样，只要是分子在不停地运动都会有热量，温度，只是大小不一样而已，但是摩擦生热需要一定的条件才能形象地将热量表现出来；
2:仔细观察搓手生热这个过程，当你使用很大的力气搓手时，过一会儿就会感觉手变得非常烫，这是因为你在搓手时，两只手贴的非常紧，当有热量产生时，也就是分子剧烈运动时，在还没有将能量传递给外界时，而你的手却在不停地给分子传递动能，这样摩擦产生的热量在短时间内无法传递出去，那么在这个狭小的空间就会产生巨大的热量，当温度超过你的手心表皮细胞的承受极限时，就会感觉烫手。
3:通过这个例子可以看出，摩擦产热就是使分子在一个合适的范围内高速运动，并且在短时间内没有太多的热量损失，当分子运动达到一定程度时，就会产生巨大的热量。
在原始社会中普遍使用的钻木取火就是利用这个原理，当木头凹槽内的温度达到木头的着火点之后，木头就会出现温度极高的火星，这时就可以将火星吹燃，点燃木头。其他摩擦生热的方式也是和这个原理相似的，只不过材料不同，所使用的力度也就不同。
根据热力学温度的定义，温度是粒子平均动能的指标，写成公式是：½mv²=3kT。其中m是粒子质量，v是粒子运动速度，k=1.38e-23是玻尔兹曼常数，T=t 273.15℃是绝对温标。
摩擦生热，是因为摩擦介质表层的电子，使得基态电子运动速度加快释放动能。
已知基态电子轨道速度v=2.2e6m/s，如果是钻木取火，温度大概从20℃升到200℃，即从293.15K升到473.15K，可求得电子所需的速度v'。
根据公式：m(Δv)²=3kΔT，v'=√(3kΔT/m) v =√(3×1.38e-23×180/(9.1e-31)) 2.2e6 =9.5e4 220e4=230e4m/s。电子速度提升了9.5/220=4.3%。
相互摩擦的两个物体必定有相对运动，所以就存在着机械能。
而在摩擦的过程中，又由于接触面粗糙等条件，必定要克服对方给的阻力而做功，做功的结果就是将机械能转化为内能。
物体的内能增大，温度就升高了。
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