作者microball (无华之果)
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标题Re: [问题] 热量常见困扰题一问
时间Fri Nov 27 21:08:16 2009
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
: ◆ From: 118.165.161.18
: 推 guare:在日常生活中如果问1克花生有多少热量,又是哪种定义? 11/27 18:53
花生含有的内能 U,扣除巨观动能跟位能,还有未释放的原子核能後
大约是 U = sigma [TS - PV + uN]
j
因为花生是混合物,所以对不同 component j 做加总,
例如 j1= 淀粉, j2= 油滴等等
其中 T, P 对於所有 component 都相同,但是 S, V 就是各自的熵和体积
理想上来说,就是把花生包在某个胶囊里面
(假设胶囊是绝热系统,
胶囊有关节可以改变胶囊的体积,胶囊可以纪录压力跟体积)
经过很好(ㄇㄢˋ)的程序与热库做接触
降温到 0K 後,如果只有热能和 PV 功互相转换,
可以测量 PV (胶囊系统) 来回推花生的热量 (但是需要知道花生的绝热膨胀常数等)
因为在 0K 的时候 dQ 确定是 0,绝热过程下 dU = 0
至於怎麽把系统在绝热的轨迹下降到 0K?
厄...可以使用 "假" 的绝热过程,也就是外在很微幅的改变 PV
试着让系统的温度下降,但同时监测确定热库的能量没有改变
经过实验後,了解绝热轨迹後,就可以用很好(ㄇㄢˋ)的程序做这件事情
(也许有其他更好的方法 欢迎讨论)
实际上来说几乎不可能,因为热能 d(TS) 不会只转换成 PV 功 d(PV)
也会转换成化学位能 d(uN) ,也就是花生自己会有内部化学反应
加上从室温到 0K 的过程中,花生内部会产生多次相变
光搞定一个纯物质的相变过程就需要多年研究了
像花生这种混合物的相变更复杂,因为不同成份可能会从均相转变成非均相等等
所以最後降到 0K 後,
花生里面新形成的分子种类也贡献了 uN
就算没有化学反应,分子相变後产生的 uN, PV, 和 S 也不同
所以没有这些关於化学反应和相变的知识,没有办法做最後 dU 的计算
因为从 300K 到 0K 中间发生了太多未知的故事
一般来说,热量使用的是相对的量,相对的基准是在我们还能掌握的一个温度范围内
因为除了一些我们非常了解的纯物质 (像是 He)
大多的物质随着温度改变有很丰富的性质变化,让绝对的热量很难在实验上测量
乡愿一点讲,除非有人关心花生在液态 He 的特殊物理,例如花生作为超导材料...
不然热量用相对量也就够了 XD
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◆ From: 76.124.11.238
※ 编辑: microball 来自: 76.124.11.238 (11/27 21:27)
※ 编辑: microball 来自: 76.124.11.238 (11/27 21:31)
1F:推 aqswdefrgt:哈哈,蛮有道理的,真实的东西真的操作起来复杂呀! 11/27 22:22
2F:→ Mariness:我是觉得绝对热量感觉有点画蛇添足~ 11/27 23:54
3F:推 ntust661:推 11/27 23:58
4F:推 phterm:这能不推吗? 11/29 12:38
5F:推 ntust661:补推 11/29 21:46