※ 引述《imisnot2010 (遗罪)》之铭言： : 今天我写物理讲义看到一个选项 : 「１公克摄氏４度的水含４卡的热量」 : 根据解析的说明，解释说这个选项是错误的 : 因为「无法计算物质的含热量」 : 一开始我以为可能是因为比热的定义是指 : 「１克物质上升或下降１度所需要的热量」 : 所以在单纯的情况下没有任何的热传递的话是不能用比热来计算的 : 可是後来我假设了一个实验 : 假如把选项所说的水不断的冷却 : 一直冷却达到绝对零度时 : 因为绝对零度的物质本身没有任何热能的存在 : 所以计算整个过程中热量的散失总和 : 这个总和是不是就等於「物质的含热量」呢？ : 之所以不能计算物质的含热量 : 会不会是因为根本没有办法将物质冷却到绝对零度呢？ : 要把一个物质进行冷却到某个「温度」 : 就一定要找到一个比那个「温度」还要低温的物质 : 两者经过热平衡之後才能够让被冷却的物质抵达那个预定的「温度」 : 假如今天要把一个物质冷却到绝对零度 : 就必须要找到一个把绝对零度还要低温的物质 : 但是那样的物质是不存在的 : 所以是不是不论什麽物质都无法冷却到绝对零度呢？ : 反过来推论 : 要让两个物质经由热平衡而到达绝对零度的前提 : 也就是 : 两个物质本身就已经是绝对零度才有可能 : 由於前提的条件已经是结果完成後才有办法达到的 : 因此前後矛盾，该情况不可能凭空出现 : 也反证了无法将物质冷却到绝对零度的逻辑 : 所以 : 「无法计算物质的热含量」是因为计算所需要的实验在现实中不可能进行吗？ : 但是在假设的理想状况之下能够成立罗？ : 请问一下各位先进前辈！！ : 我这样的推论正确吗？ 无法计算物质的热含量,是由於"热"本身在物理学上的意义所造成,而不是因为你所提出的 操作无法实际作到 让我们仔细看看热力学第一定律: dE=dQ-dW (系统的总能变化=热能变化-(系统对外界)所作的功) 功描述的是牵涉到物体巨观运动所造成的能量变化(dW=Fds, s描述系统整体的巨观运动) 而热描述的是牵涉到物体微观状态改变的能量变化(dQ=TdS, S描述的是微观的状态数) 其中E是状态函数,而Q和W不是 也就是说,若我们指定了同一个系统的两个状态A和B,则两种状态之间的总能的差值 [E(A)-E(B)]就是确定的 若是找一个状态为参考点,比如说E(A)=0,则E(B),还有其他任意状态的总能E的值便可以由 这个状态和A状态的差值作比较而得出 但是Q和W在两个状态间的变化量却无法仅由两个状态的差别而定 (也就是说,你无法良好的定义出Q(A),Q(B),W(A),W(B)这些东西) 因为同样的两种状态间,你用不同的方法去操作,让其中一种状态变化到另一种,这个过程 中Q和W的变化量会随你操作的方法不同而不一样 你所提出的操作方法,若真的可以作到,确实是可以由实验得出在这种操作方法中,系统从 某个状态到绝对零度状态之间的热能差(delta)Q 同时这个值也是系统在不同两个状态之间的总能差(因为你所提的操作方法的精神是只藉 由热交换来改变系统状态,所以dE=dQ,而dW为0) 若我们定绝对零度状态时为总能的参考点0,则可以藉此实验操作方法来得到任意状态的总 能E,这是没问题的 但是若你的实验操作方法改变,则两个状态变化过程中的热能差是会不同的(过程中作的功 也会不同) 因此物质所含的热无法"仅由物质的状态"来定义 所以,我们不能说"１公克摄氏４度的水(<--描述系统的状态)含４卡的热量" 但是,我们确实可以定义两个不同状态之间的"热"的差值,不过很重要的一点是: "这两个状态之间是藉由什麽样的过程来从一种变化到另一种"必须要明确描述 想想气体的定压比热和定容比热的差别便可以了解 或者是去查一查一"卡"的完整定义,是不是有描述到"一大气压"? --

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