五千年(敝帚自珍)

主题:流体力学趣事-前言 -- 沐右

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请问
家园 离开液体表面的分子是动能比较高的

是说的动能没错。

剩下的分子比飞走的能量小,但是相对液体内部的分子能量还是高的。

水内部的分子通过分子间的相互作用聚在一起,在表面上,有接近一半的空间没有分子和它们相互作用,因此分子运动的空间更大一些,分子的能量也高一些。

能量最小化是物理学里面的一个概念。对于封闭的体系,当它和周围的环境处于平衡状态之后,整个体系的能量会处于最低的值。这个说起来比较复杂,数学上的证明可以参考维基百科上面的相关部分。这个问题,不是物理之类专业的话,就没有必要深究了。

举个例子来说,放在高处的物体在重力的作用下,有比较高的重力势能。如果没有其他物体施加力的作用,这个物体会向下降落,直到落到地上,达到满足环境要求的最小能量的结果。倒在水盆里的水最后表面会是水平的,而不会是起伏波荡的样子,以使整体的能量最低。而在失重条件下,一个液滴如果不是球形,那么内部会有力的作用,液滴形状振荡往复,能量消耗在内部的摩擦力上,变成热能散发出去等等,对于这种条件下的液滴来说,球形的形状对应的能量才是最低的。

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