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真空里喇叭没声音,但为了发声消耗了电能,那能量哪去了?

首先,我们注意振动才是产生声音的原因。振动挤压空气,引起空气振动,声波在空气中传播,被你的耳朵接收到。

在真空中,喇叭会振动,但是因为没有空气,所以声音不会传递出去。那么震动能量去哪里了?

真空里喇叭没声音,但为了发声消耗了电能,那能量哪去了?

声音其实属于机械,其本质是机械振动的传播,而机械振动依赖于介质(比如空气、水、铁)。当物体发生振动时,比如敲打桌子,这种振动会带动空气中的分子出现有规律的振动,由此声波会在空气中传播开来。如果没有介质,振动就无法传播,所以声音不能在真空中传播。

但是声音不能在真空中传播(即被听到),并不意味着它被迫在真空中作业(发声)时不进行能量转化。

那么声能化成什么形式的能量了呢?

根据能量守恒定律,喇叭的声能肯定也是发生了转化或转移。上面说了,在空气中,喇叭的声能转移给空气,那么,在真空中振动,不需克服空气阻力,只是克服振动膜的分子之间的作用力做功,使振动膜的内能增大,温度升高。也就是说,声能转化为内能。因为不受空气的阻力,振动幅度更大,克服分子间作用力的能力更强,做的功更多,转化成的内能也更多。事实上,在空气中发声时,转移到空气的声能,在传播过程中,因不断压缩空气,最终也逐渐的转化为空气的内能。

声能是波的振动,而在真空中,产生不了波,因此喇叭本身的振动(能量消耗)只能产生自身的热能。

能量不可能凭空产生,也不会凭空消失,喇叭在真空中发声消耗电能,虽然无法转化为声波能,但消耗的电能最终都会转化为热能。

喇叭之所以可以在空气中发声,是因为电能驱动了喇叭上的电磁铁,从而带动振膜振动,振膜在空气中振动时受到来自空气的阻力,进而带动空气振动发出声波,这里面的能量转化步骤是:电能——电磁能——机械能——声波能。

真空里喇叭没声音,但为了发声消耗了电能,那能量哪去了?

如果我们把喇叭放在真空容器当中,然后让其通电发声,我们知道,真空是无法传播声音的,所以我们无法听到喇叭的声音。

真空里喇叭没声音,但为了发声消耗了电能,那能量哪去了?

因为此时喇叭中的振膜振动不会受到空气阻力,也就没有了声波能,但是能量不会凭空消失,振膜振动会继续消耗电能,由于振膜受到的空气阻尼减小,振膜的振动幅度会增加,产生的机械能最终转化为了热能,使得喇叭内部温度升高;同时,喇叭线圈产生的热能也会增加,于是电能最终都转化为了热能。

真空里喇叭没声音,但为了发声消耗了电能,那能量哪去了?

其实喇叭在空气中发声时,声波能带动空气振动并传播,在传播过程中强度会发生衰减,衰减损失掉的声波能,最终也转化为热能扩散在空气中。

其实真空中的许多现象,会和空气中不同,比如一颗氢弹在空气中爆炸,就有一半的能量以冲击波的形式释放,对地面建筑物造成严重破坏,另外大约40%的能量以热辐射释放,大约5%的能量以核辐射释放。

真空里喇叭没声音,但为了发声消耗了电能,那能量哪去了?

如果一颗氢弹在太空中爆炸,由于太空中没有了空气,氢弹爆炸也基本不产生气体(只有引爆炸药产生少量气体),所以就无法产生强大的冲击波,而绝大部分能量将以电磁波和核辐射的形式释放,比如太阳本身就是不断爆炸的“氢弹”,对外释放能量主要是电磁波,以及少量核辐射。

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