出道题：压紧的弹簧有弹性势能，此时用酸融化它，势能去哪里了？

华2017

过程有监控吗？达到断裂极限的时候总会跳一下吧。这应该就是势能的释放。

maguoqiang

由于弹簧形变的产生，使原子偏离了其所在环境场中的平衡位置，原子之间间距发生改变，那么最终将会改变原子之间化学键的键能。也就是说，我们可以认为弹簧被压缩后，它所储存的弹性势能实际上是储存于形变的化学键当中。而化学反应过程中，化学键的断开需要消耗能量，化学键的形成会释放能量，而这部分的能量在大多数化学反应中是以热能的形式表现。
所以被压缩后的弹簧由于将能量存储于化学键当中，当发生化学反应时，伴随着旧化学键的断开与新化学键的形成，在这个变化过程中，压缩后弹簧中的化学键能就会被释放出来，最终的表现形式就是压缩弹簧反应后体系的热量会高于未压缩弹簧的反应体系。也就是说，这部分能量最终会变成热量。压缩后弹簧与酸反应不仅释放的热量比未压缩弹簧更多，并且还会产生另一个特殊的现象，就是压缩后的弹簧相比于未压缩弹簧更容易被腐蚀，这种现象有一个专业术语叫“应力腐蚀”。这是由于材料受到力的作用后，化学键能升高，使得材料变得更不稳定，容易发生化学反应，从而导致更容易被腐蚀。

maguoqiang

这一理论也是有实验支持的，不过试验者使用的不是弹簧，而是一个可以弯曲的金属片，该实验者通过将不同弯曲程度的金属片放入硫酸中进行腐蚀，结果表明弯曲程度越高的体系反应后的温度也会更高。

狄奥多西今犹在

如果是我高中的时候，我会写上变成溶液的热能了。但是现在还是想解释强行解释下原因的。
3 }0 L5 R8 L$ Z" Q+ \& r2 H0 R1 u/ e假设现在有三个磁铁小球，把其中一个固定，另两个让它们靠磁力贴一起，并且只受磁性靠近固定的小球，然后之前贴一起的两个小球在碰到固定的小球后其中一个就会反向射出。虽然实际反应复杂很多，但是从原理上，你把固定小球看成弹簧合金原子，贴的两个小球看成酸分子是没问题的。
4 Z6 p8 ]7 s; p4 X! X在实际反应里面，固定小球的力不会这么大，两个小磁铁装上固定磁铁后会把固定磁铁一起撞动，但是还是会有一个小球反向射出，显然，固定小球的力越大，三个小球的总动能越低。而弹簧分子结构在受压缩前后有什么变化呢？设想极限情况，压缩到最后的弹簧直接变成弹簧液了，液体之间的分子力显然小于固体，也就是受压后弹簧对弹簧分子的约束力会变小（补充一下，拉伸的极限情况是弹簧被拉长到断裂，虽然和压缩时候不一样，但是最后也是明显约束力变小），也就是等价之前提到的固定小球的力会变小，那么最后反应出来的分子总动能会变大，溶液变热。
% B% I8 s  Y& U% P9 |1 P2 W回答纯粹个人观点，毫无专业性，实际化学实验结果是压缩的弹簧受腐蚀速度变快（当然，化学你是知道的，大部分实验结果是变快，有小部分甚至变慢）。

冷月凝霜

熔断临界的时候就断了

学者11

非化学从业者千万不要独自进行该实验！弹簧的腐蚀并不均匀，真的按这个操作去实验的话，最大的可能是某个薄弱点先被蚀断，然后大部分弹性势能以动能的形式释放，打碎容器并泼你一脸硫酸。在回到题目，我想题主问题的实质是“宏观尺度上的力是否会对化学反应产生影响”。答案是会，这个现象被称为 chemomechanical effect。
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$ e! X$ n8 a6 h! q, W  H4 ]( h9 g目前看来论坛上看过别莱利曼（也有译为贝列里门）的书的人并不多，这人是个苏联科普作家。国内将其作品整理出版，其中《趣味力学》就有这个问题。化学反应放出的能量包括反应热和体积功等其他形式的能量，你可以搜一下热力学函数。不同状态下反应初始体系和反应后体系的反应放出能量不同，反应进行程度也不同。要想彻底弄清楚参考物理化学和热力学。

学渣渣

冷月凝霜 发表于 2024-12-9 10:30
9 z) s( m2 |# Y2 [# P熔断临界的时候就断了

这属于惯性思维了，
就算均匀腐蚀，当弹簧变细的时候，势能就开始转化了，慢慢减小了。


7 ]) ~9 u+ `! R不用等到熔断的时候才开始转化。
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