全球觀天下！質能概述論(8)

物 態(tài)

物態(tài)是物質存在的狀態(tài)。在我們日常生活中，物質常常以三態(tài)的形式存在，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。這三態(tài)的物體都是以分子形式存在，但在宏觀表現(xiàn)不同，宏觀的不同是因為微觀的差異所導致。組成固體的分子是在固定的平衡位置振動，其分子間比較緊密。組成氣體的分子是在某一平衡位置振動一段時間后，改變到另一平衡位置振動。組成氣體的分子的運動比較自由，它們可以遠離平衡位置運動，分子間距離大，分子間的作用力比較弱。一般情況下從固體到氣體，分子變得比較松散，分子間的作用力比較弱，分子活動比較自由。

除了以上常見的三態(tài)之外，物質還有等離子態(tài)和超固態(tài)兩種存在形式。等離子態(tài)的物質為等離子體，主要由自由電子和帶電離子組成，當然還包含有一些中性粒子。我們知道，物體一般由分子組成，分子由原子核和核外電子形成的原子構成；當原子失去(或得到)電子，就變成離子；而原子核里面又由質子和中子組成。當物體加熱到一定高的溫度或在其他條件下，電子脫離原子核成為自由電子，這樣物體就變成由正的原子核和負的電子均勻混合組成的物質體，由于其正負電荷相等，物質呈電中性，所以人們稱此為等離子體。

(資料圖片僅供參考)

超固態(tài)是物質存在狀態(tài)的第五態(tài)，超固態(tài)的物質叫超固體。在一百四十萬大氣壓之上，組成物質的原子就被壓碎，壓碎了原子的電子通通被擠出原子而形成電子氣體，裸露的原子核緊密地排列，被擠出來的電子也緊密分布，其物質密度極大，這樣的物質被稱作超固體。宏觀物體除了以上五種物態(tài)的存在形式以外，還有其它的存在形式，比如中子星，就是以中子的形態(tài)存在的星體。一些恒星演化到末期，在極度超強的壓力作用下，電子被壓到原子核里面，使質子和電子結合而變成中子，然后和原子核原來的中子，一同被擠成獨立的中子，形成了主要由中子組成的中子星。

微觀世界，物質以微觀粒子的形態(tài)存在。當然物質除了以實物粒子的形式存在之外，還可以以純能量場的形態(tài)存在，如電磁場、引力場等等。物質不管以什么樣的形式存在，但最終都可歸結為物質存在的統(tǒng)一形態(tài)質能態(tài)。物質以質能的形態(tài)存在于客觀實際，質能形態(tài)的物質又可細分為兩種形態(tài)，即純能量形態(tài)的物質和質量形態(tài)的物質，而這兩種形態(tài)的物質都以場的形式體現(xiàn)于客觀自然中。

所以說，物質以質量和能量的質能形態(tài)存在，用場的方式體現(xiàn)于客觀實際；物質以運動的形式發(fā)展變化，用時空的方式表現(xiàn)于客觀自然的長河里。這就是我常常說的一句話，存在性和運動性是物質的天性。這兩種天性都以場的方式體現(xiàn)，所以場也是物質與生俱來的性質；這兩種天性又產生了物質的存在能和運動能，即產生了能量，所以能量也是物質與生俱來的。值得強調的是，存在性和運動性是場和能量的源。故，物質也稱質能，質能俗稱物質；物質以不同的狀態(tài)存在，物態(tài)之間的變化叫作物態(tài)變化。

物態(tài)變化

在中學時代我們就知道，物體的狀態(tài)是可以發(fā)生改變的，如水、冰和水蒸氣之間可以轉化。物體狀態(tài)之間的轉化叫作物態(tài)變化。當然除了這三態(tài)之間的轉化，其它物態(tài)之間也可以轉化，只不過比以上三態(tài)的變化難了一點而已。比如，質量和能量之間的轉化，原子核方程中的質量虧損，就是根據(jù)愛因斯坦質能方程E＝cm2，把少了的質量變成了純能量；原子彈爆炸釋放的巨大能量也是如此。

物質的存在狀態(tài)之間可以轉化，但這過程中涉及能量的轉換。比如固體變成液體需要吸熱；液體變?yōu)楣腆w是放出能量的過程。再比如，原子彈爆炸釋放出了巨大的能量，但沒有剛開始給予它一定的能量，它也不可能爆炸。所以一個系統(tǒng)的存在狀態(tài)要發(fā)生改變，或者它必須與外界發(fā)生作用，必須有能量的轉換；或者由于其內部的擾動，進而導致了能量的轉換。即沒有力，物態(tài)不可能有變化；即使有力，如果沒有質能功，物態(tài)變化也不可能進行。換句話說，物態(tài)變化是在力的作用下通過做質能功完成的。

在質能功的過程中，物態(tài)可以變化。但有人說，有的物態(tài)可以順著變，也可以逆著變；而有的物態(tài)變化卻不具可逆性。如水變成冰，冰變成水，在這兩個變化過程中，水和冰的多少可以不變。但是，物體的動能變成熱能以后，那些熱能就不可能全部變回成動能。根據(jù)熱力學第二定律，功可以自由的全部變成熱；熱不可能自由地全部變成功，而不引起其他的變化。這是為什么呢？因為熱力學第二定律不僅涉及能量轉換問題，還涉及運動轉換問題。這里的功和動能，對應于宏觀物體的運動，而熱對應于微觀物質的運動。宏觀物體的運動是微觀粒子步調一致運動的外在體現(xiàn)。要把步調一致的宏觀運動變成隨機的微觀運動比較容易；但是要把微觀粒子的隨機運動再全部變回成步調一致的、宏觀物體的運動，幾乎是不可能的事情。

所以物態(tài)之間可以轉化，不過有的是直接轉化，如水和冰的轉化；有的是間接的轉化，如冰和水蒸氣的轉化，可能會通過中間水的過程；有的是可逆轉化，如冰和水的正反轉化；有的是不可逆轉化，如熱和功的來回轉化。物態(tài)逆著轉化不能完美地回到原狀態(tài)，是因為物態(tài)變化過程中涉及物質的運動，如做功中的動能可以變成熱能，但這些熱能就不能在不影響其他的情況下全部變成動能。導致這一現(xiàn)象的本質原因是，物質具有的兩個天性，即存在性和運動性。單從存在性來講，一個孤立系統(tǒng)中，物質的存在狀態(tài)完全可以可逆轉化，只是轉化的條件可能不相同而已；但是運動性摻和進去，就不能那么隨隨便便的轉化嘍！

綜上所述，第一，物態(tài)是物質存在的狀態(tài)，從宏觀上分為，質量存在的物質態(tài)和純能量存在的物質態(tài)。第二，物態(tài)變化需要質能的轉換或交換。第三，物態(tài)轉化過程中，如果涉及運動性的轉化，就存在不可逆性。能子源版權，違之必究(包括圖片在內)！

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