如果把一千克的彈簧放入一千克的硫酸中,等彈簧腐蝕完以后,剩余重量又是多少呢?假設有一根足夠細的彈簧,被壓縮通過彈性儲存了勢能。假設丟進了濃硫酸,一瞬間變成了嘎嘣脆的四氧化三鐵。形狀就固定在了原壓縮狀態(tài),但沒了彈性也就無謂勢能,那么這勢能還能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能嗎?要保證彈簧處于壓縮狀態(tài)不釋放勢能,溶液就要保持高壓,彈簧勢能釋放轉(zhuǎn)化為流體的流動勢能。舉個例子,深水里有個氣球,被水壓壓縮,突然氣球爆炸,液體蓄積的勢能轉(zhuǎn)化為填補氣球位置的流動勢能。

這根彈簧的粗細形狀就是剛好能讓它在一定濃度的溶液中各個點橫截面同時溶解為0,怎么沒可能。就算不是同時都溶掉,那比如一根原來橫截面是10cm2的彈簧某個點斷開的時候其他部位最大的橫截面也只有1mm2了,那它蹦開釋放的能量還有原來的勢能那么大嗎,少了的部分又哪去了。把你的想象壓縮到微觀層面去,彈簧壓縮,應力增加。鐵原子之間間隙相對變小,強酸腐蝕過程中,外部單個原子或者分子與單個鐵原子發(fā)生反應,必然會走有一個鐵原子與主體分離過程,在這個過程中原子之間壓縮的彈性勢能得到釋放。動能轉(zhuǎn)化為熱能。

壓縮的彈簧在放入硫酸的時侯本身是處于一個平衡狀態(tài),彈簧被壓縮有一個勢能,必然導致固定彈簧的構(gòu)件具有向外的勢能,當彈簧逐漸被溶解的過程中彈簧與固定彈簧的構(gòu)件勢能逐漸減少,這個過程可以不對外做功。假設一個物質(zhì)a出現(xiàn)在黑洞的b點位置,此時已經(jīng)受到黑洞引力的作用了,而a出現(xiàn)的同時向黑洞中心射出一束光。 那么是不是可以得出一個結(jié)論,b點位置射出的這束光到達黑洞中心的時間,應該是大于b點位置的a物質(zhì)從無引力作用狀態(tài),到被黑洞引力作用的狀態(tài)所花費的時間。 即引力作用物質(zhì)的速度大于光速。 b點射出的那束光還沒有到達引力中心,b點的a物質(zhì)就已經(jīng)被引力作用了。

彈簧鋼絲假如說1厘米粗,全壓縮蓄能為a,同樣長度材質(zhì)的彈簧鋼絲只有1毫米粗那細彈簧的蓄能總量是不能和前者相體并論的吧?無論怎么瞬間溶解都可視為由外由粗變細,隨著原子被離析掉,鋼絲直徑也在變細,直至完全消失彈簧形態(tài)。能量還在,只不過被轉(zhuǎn)換在酸溶液中了。把你的想象壓縮到微觀層面去,彈簧壓縮,應力增加。鐵原子之間間隙相對變小,強酸腐蝕過程中,外部單個原子或者分子與單個鐵原子發(fā)生反應,必然會走有一個鐵原子與主體分離過程,在這個過程中原子之間壓縮的彈性勢能得到釋放。動能轉(zhuǎn)化為熱能。

因為實驗的結(jié)果與路徑無關(guān),設計一個思想實驗路徑,讓思想實驗進行,先想象把已經(jīng)壓縮的(壓縮變形儲存的能已知)成分和質(zhì)量已知彈簧放入反應器中,倒入定量足夠的水,把彈簧無限緩慢地釋放,釋放過程僅僅對容器中的水起作用(忽略器壁的吸熱),然后加入定量足夠的酸,與其中的彈簧反應,彈簧溶解完成,可能生成氫氣之類的氣體,計算每一過程能量變化,不考慮散熱和外界傳入的熱量,可以得到系統(tǒng)的溫度變化。
我認為在溶解的同時被壓縮的彈簧就在釋放能量,我不懂專業(yè)物理語言,但這就跟將一個紙做的受壓力的彈簧放入水里一樣,水侵染紙彈簧的過程中,紙彈簧也在發(fā)生本質(zhì)變化,逐漸失去勢能,長時間浸泡下的紙彈簧也會被水溶解。這個例子可以這樣問。假設你爬到幾千米的高山,瞬間被太陽曬干。請問你之前爬山的積累的勢能跑哪里去了。如果你明白是太陽給了能量漂浮空中,那么你也應該理解硫酸對鐵的作用就和高熱對人體的作用是一樣的。

一個被壓縮的彈簧,應該是兩端有外力施壓。將這樣一個壓縮裝置和被壓縮的彈簧一起放入硫酸,只要保證壓縮裝置的抗腐蝕,彈簧再怎么不平衡腐蝕都沒有危險。作者說的斷點彈開現(xiàn)象,應該是錯誤的將拉伸狀態(tài)的彈簧的反應,當成了壓縮狀態(tài)。而且就算是拉伸的狀態(tài),現(xiàn)實中也不可能發(fā)生危險,按照作者自己的說法,勢能存在于分子鍵,彈簧腐蝕斷點的時候其他的地方也已經(jīng)快斷了,勢能已經(jīng)非常微弱了。作者應該是有些理科知識,可惜不能學以致用,只是紙上談兵。
彈簧上面任意兩個相鄰原子都可以看成一個彈簧,均勻溶解的情況下,化學鍵由外層逐層斷裂,假如斷裂成兩個原子相連為最小單位,這個最小單位的兩個原子會像松開的彈簧一樣振動,這就是內(nèi)能。沒有外力彈簧也是沒有相應的力的,如果一直壓著放硫酸里面也沒辦法讓酸對彈簧的腐蝕同步,在腐蝕個過程中彈簧的力就釋放了,并且在溶解過程中還有熱量放出,這個應該是金屬鍵斷裂或者化學反應放熱出現(xiàn)的。

彈簧是整體時,彈性勢能具有很好的方向性,我們可以利用它做功。假設是濃硫酸溶液,當彈簧在硫酸中瞬間溶解時,會被酸化成硫酸鐵。此時彈簧中的彈性勢能會被施加到新生成的硫酸鐵溶液中,由于硫酸鐵溶液不具有剛性,因此彈簧中的彈性勢能會被轉(zhuǎn)化成硫酸鐵溶液中無方向性的動能。由于硫酸鐵溶液的動能沒有方向性,因此各方向的力會相互抵消,所以彈簧瞬間溶解時會顯得比較平靜。

兩盤相同的彈簧,一盤壓縮,一盤不壓,在鹽酸中反應,反應的速度一樣,溫度也是一樣,生成物主要是氯化亞鐵和少量的三氯化鐵,不同之處是壓縮的彈簧生成的三價鐵離子的數(shù)量比沒壓縮的彈簧多一點。也許根本就什么狀況都不會發(fā)生呢?瞬間溶解只發(fā)生了置換反應,產(chǎn)生了熱量。但是這只是化學上的變化,并不是勢能轉(zhuǎn)化為熱量。相對于溶液,彈簧并沒有產(chǎn)生位置變化,何談能量轉(zhuǎn)換呢?舉個很簡單的例子,如果彈性系數(shù)不同,但是質(zhì)量一樣的彈簧同時放入此條件的溶液,那是不是彈性系數(shù)越大的提供熱量越多?按這個邏輯,只要足夠大的彈簧,甚至于可以讓溶液沸騰?