※ 引述《YBlueMoon (天行健)》之铭言： : ※ [本文转录自 TransBioChem 看板 #1TA4YyKu ] : 作者: YBlueMoon (天行健) 看板: TransBioChem : 标题: [化学] 请教化学-一题乱度大小判断 : 时间: Fri Jul 12 16:45:46 2019 : https://i.imgur.com/UEyo3c8.jpg : 删去CDE三个非气体的选项後 : 剩H2跟Kr : 而这时氢气氢原子莫耳数为2 : 大於Kr的原子莫耳1 : 判断答案为A选项 : 可是为何答案是B呢:( ? : 麻烦各位学长姐为我解惑 : 谢谢了 先讲结论，在同温同体积同粒子数的前提下， 气体的乱度与气体本身的质量有关， 气体质量越大，乱度越大。 质量都相同，则多原子气体的乱度，大於单原子气体 至於什麽是这样，理论层面讲解释起来十分复杂。 要从统计热力学的角度出发，才能完整理解。 简单来说，统计热力学上的乱度，与一个系统的微观状态的数目有关， 微观状态的数目越多，系统乱度越大。 此关系可以由波兹曼公式：Ｓ ＝ kln(W)描述， 此处Ｗ为系统处於某特地条件下（e.g. 温度）的微观状态的数目。 微观状态的数目，与系统粒子数以及可分布的能阶数目有关， 同样粒子数的条件下，可分布的能阶数目越多，乱度愈大。 假设只考虑气体粒子，移动（translation）运动，对乱度的贡献， 量子力学的particle in a box的模型告诉我们，系统的能阶可以被量化为 E=n^2 h^2/8ml^2 <=== m为粒子质量 这个公式意味着，如果粒子的质量越大，能级之间的差异越小， 换言之，在一个特定的能量范围内， 质量较大的粒子会比质量较小的粒子，具有更多能级存在。 越多能级存在=>越多微观状态＝>乱度越大。 举例来说， 假设一个系统有两个粒子，以及可分布能级ＡＢＣ， 每个粒子，个别占据一个能级， 这个系统的能级占据状态可能为：（A, B）; (B, C); (C, A)三种， 这三种就是系统可能的微观状态。 如果可分布能级增为ＡＢＣＤＥ， 这个系统的能级占据状态可能为：（A, B）; (Ａ, C); (Ａ,Ｄ); (A, E) (B, C); (B, D); (B, E); (C,D); (C, E); (D, E) 共10种 换言之，微观状态增加为10种，乱度上升。 可分布能级的数量除了跟粒子的质量有关外， 也跟温度有关，温度愈高，系统可以分布到的能级也越多 这也是为何通常温度上升，系统的乱度也增加的原因。 其实，一个系统的乱度，还可以再进一步细分为translation rotation and vibration的贡献。 Stotal = Strans + Srot + Svib 不过对於单原子气体而，没有rotation and vibration 这种运动模式， 所以乱度的贡献都来自於translation。 不过对於非单原子气体而言，rotation and vibration 的引响就必须包括进来， 这也就是为啥，在双方质量前提下，多原子分子，会比单原子气体， 的乱度还大。主要原因就是多了rotation and vibration 的贡献 真的想理解乱度的本质的话，可以看一看统计热力相关的书籍， 里面有很深入的探。 --

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