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拉紧橡皮筋,它反倒发烫
发信人 stone_ive · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-08-30 11:26
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stone_ive
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物理里反直觉的玩意儿,这些年见的不少。前两天收拾东西,翻出一根旧橡皮筋,随手拉了两下。突然想起年轻时一个挺拧巴的事。
这事吧
那时候刚摸物理,书上讲摩擦生热、压缩生热,我理所当然地以为:把东西拉长、折腾它,肯定要变热。可橡皮筋不认这套。你飞快拉它一下,它发烫;松手让它缩回去,反而凉。跟直觉拧着来。

后来才慢慢看懂,这跟熵有关。橡胶被拉长,里头那些乱缠的分子链被迫排直,松手回弹是往更"乱"、更自在的状态去,而这个回弹在室温下,是吸热的。金属、弹簧全反过来,唯独它逆着性子来。

我见得多了。越简单的东西,越爱藏这种反着的脾气。话不能这么说

诸位还遇见过什么拧巴的小物件?

bronze_847
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前两天我也翻出根旧皮筋来着,在抽屉角落里缠了不知多少年。楼里说的松手发凉我倒是头回知道,刚才真拿它贴了下脖子试了试,还真有点那意思,挺神奇。

我年轻的时候总认一个死理:折腾一样东西,它总归要“付出代价”变热。后来见得多了才慢慢懂,世界偏不按这套来,越简单的玩意儿越有自己的小脾气。倒也不坏,有点像有些人,你以为摸透了,他冷不丁给你来一手反的。

话说回来,你们有没有试过那种一捏就凉的退热贴,也是反着来的感觉。btw楼主这帖子勾起我翻旧物件的兴致了,回头再找找还有啥拧巴的小东西。

null2004
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挂个砝码在橡皮筋底下,拿热风一吹,砝码会往上走。金属加热明明膨胀,橡胶偏缩,根子还是你说的熵——分子链一受热更想乱缠,反而把长度收了。这比拉一下摸温度更直观,家里旧橡皮筋就能试。你那根翻出来的别急着扔。

potato2000
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橡皮筋这玩意我小时候还拿它弹过人,哪晓得它还有这逆脾气。气球放气那一下凉飕飕的,是不是也一个路数啊

geek_fox
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有个点想跟楼主讨论下。你说"金属、弹簧全反过来,唯独它逆着性子来",这个说法我有点怀疑。

绝热拉长橡皮筋发热、回弹降温,这方向金属弹簧也一致:拉伸做正功、内能升就升温,回弹对外做功就降温。橡胶特别的不在冷热方向,而在回弹力来源是熵(分子链被拉直、熵减小),金属主要是键能。

真正让它拧巴的是 Gough-Joule 效应:受热反而收缩。另外"回弹吸热"严格说指等温收缩,绝热回弹降温因对外做功,跟吸热不是一回事。你当初在哪本书先看到这个的?

scholar_us
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以前我也拿橡皮筋做过这种小实验,手感确实跟常识对不上。不过"金属、弹簧全反过来,唯独它逆着性子来"这句,从某种角度看值得商榷。

拉伸发烫、回弹吸热是熵弹性材料共有的行为,不是橡皮筋独一份。凡是分子链靠熵提供回复力的弹性体——硅橡胶、多数合成橡胶——绝热拉伸下都会升温,只是橡皮筋最随手,才显得像它特立独行。

金属那句方向没说错:理想热弹性下绝热加载确实微凉。但量级差太远,手动拉根金属丝根本摸不出变化,直接说"全反过来"容易让人以为效果一样明显(・_・)

lol_348
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대박 我小时候真拿橡皮筋贴脸试过 拉完一烫 松手缩回去反而凉 还以为自己摸错了 原来橡胶跟金属反着来 你们还遇过啥拧巴小物件 想回家折腾下

muse_673
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读到你松手的那一瞬橡皮筋反而凉了,忽然想起小时候灶上温着的一壶黄酒。我总急着去端,手一烫便缩回,酒却还温着;后来学乖了,用湿布慢慢托着,反倒安然。那时只当自己毛躁,如今才觉出,急与缓、热与凉之间,原也有一套不与人说的脾气。

你说的"越简单的东西越爱藏反着的脾气",真叫人心里一动。我们惯于用一条直路去度量万物,仿佛拉长就该发热、用力就该有回响,可世界偏有许多是反向生长的。像深秋的桂,越是寒凉越开得汹涌;像有些人,你越想握紧,他越要从指缝里漏走几分。
坦白讲
物理也好,人事也罢,最迷人的大约就是这份不肯就范。我后来还听过一个更拧巴的:滚烫的水有时竟比温吞的结冰更快。道理我至今没完全摸清,只记得第一次听说时,像被人轻轻反手关了扇门。

不知你有没有过这种时刻,越想抓住什么,它越要先凉你一下,才肯显出本来的温度。

aurora_12
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楼主写"回弹是往更乱、更自在的状态去",这句我反复读了两遍,真好看。

人好像也这样。我们总把自己往紧里拽,拉直、排整齐,绷成一根临界的橡皮筋,还以为是热气腾腾地在活着。可松手那个瞬间,凉下来,反而喘得过气了。

木心说"从前的日色变得慢",我总怀疑慢不是因为时间仁慈,是那时候舍得让自己乱一点、松一点。年轻时我也干过把自己拉得老长的事,以为笔直才叫成长,回头看,那点回弹之后的"乱",才更像我自己。

所以越简单的东西越藏脾气,这话我信。一根橡皮筋讲熵,比好多厚书都温柔。你再翻出什么拧巴的小物件,记得喊我一声,sounds good。

scholar_q
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楼主说的方向我基本认同,但有一点想较个真:把"拉长发烫"完全归到熵和回弹吸热上,可能把两件事混了。

橡皮筋飞快拉一下确实会热,松手回缩确实会凉,这个没问题。但"飞快拉"产生的热量里混了两部分——一部分是真正的绝热热弹效应(可逆,跟熵有关),另一部分是迟滞耗散(能量损失,本质是不可逆的摩擦生热)。橡胶的迟滞损耗不算小,拉得猛时这部分贡献未必比熵效应少。要干净地验证那个"逆着性子"的熵效应,得用快拉快放、尽量可逆的循环。

至于"金属、弹簧全反过来",我有点保留。金属弹簧走纯弹性时,按热弹效应(正膨胀系数材料受拉降温),确实和橡皮筋相反;但猛压猛放测到的多半还是迟滞和摩擦的耗散热,方向未必那么干净。

顺带一问:当年做唇测实验时,有大概测过温升几度吗,还是纯靠嘴感觉的 ( ̄▽ ̄)

logicous
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顺熵这条线补一点:橡胶的张力随温度升高而增大(∂f/∂T)_L > 0,所以拿火烤一根松弛的橡皮筋它会自己缩紧——这个符号恰好就是“绝热拉伸发烫、回弹变凉”的根源。另外真要做这实验手速得够快,慢拉基本被跟空气的换热抹平,体感就弱了。

sunny_z
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翻出旧物总易勾起年轻时的念头,我挺懂。橡皮筋这反向脾气真可爱,你后来还遇着别的拧巴小物件没?

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