Re: [問題] 沸點的定義

看板Physics作者Muscovy (三分熟的鬧鐘)時間15年前 (2010/09/28 04:28)推噓6(6推 0噓 12→)

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※ 引述《kusoayan (瑋哥)》之銘言： : 看來看去好像都沒有比較詳細的解答 : 也許我沒把問題表達的夠清楚吧~"~ 其實還好, 問題很清楚... 但是要釣到閒人要碰一點運氣. 不過就一個高中生而言, 你的解釋還蠻讓人讚嘆的. :D 但是我先挑戰一下你的解釋... 裡面最大的問題是: 氣泡都不是固定不動的. 所以應該把那些運動通通放進去. 套用你所熟悉的牛頓力學..........................:PPP 譬如說氣泡膨脹會對外界做功（所以力學條件其實很複雜. ）而且那些氣泡內部的壓力也可能並不是你所想像的那麼均勻... 但是這些想法還是很好玩的... 作為回報呢, 我提供一個比較正統的說法. :D ──── 首先, 有一些物理量只有在「穩定態」之下才有定義. 譬如溫度、壓力、體積... 高中會遇到的大概就是這幾個. 大學還會多遇到幾個, 像是大名鼎鼎的「熵」. :D 舉個例子, 當我們把一杯熱水跟一杯冷水混在一起... 在水杯之內到達平衡的整個過程中, 溫度是沒有意義的. （想像: 當溫度計讀值一直在變的時候, 那些值通通都有問題. ）然後說到沸騰時你所關心的蒸汽壓. 蒸汽壓也是壓力, 所以討論沸騰時的蒸汽壓也要找到一個穩定態. 最偷懶的方法當然就是找一個水量不增不減的狀態. 把水裝到箱子裡, 加熱啦, 冷卻啦, 用重錘把那些水壓住........之類的. 最後你會找到一個狀態... 裡頭的溫度很穩定, 壓力很穩定, 體積很穩定, 水量也很穩定. 而且水一直保持著沸騰（其實它自己會調節, 只要你記得加熱就好. ）穩定之後, 我們所量到的溫度就是那種狀態下的沸點. 量到的壓力, 就是對應到這個沸點的壓力. 事實上體積也要算進去, 不過化學好像很少在考慮這個. 接下來的問題就有點麻煩... 現在我們已經畫出一張圖. 上面是關於水的蒸汽壓多少的時候, 水的沸點是幾度. 那我們就問一下, 「水」到底認不認得那些壓力的來源？是來自於水自己的水蒸氣或者大氣中的氧氣、氮氣... 還是我們故意用空壓機打進去的氬氣？實驗做看看會發現: 水好像笨到沒辦法分辨壓力的來源. 反正外加壓力是多少, 它的沸點就是幾度...... 到底那些壓力是怎麼組成的？根本就不重要. 這是實驗結果, 請背下來... 哈. :D （我相信可以造出許多解釋, 不過: 實驗結果永遠比解釋重要. ）有沒有液體可以分辨壓力的來源？有, 越偏離理想液體的東西越明顯. 回過頭來說... 於是我們會知道, 一個大氣壓之下, 水的沸點是某個特定溫度. 或者更偷懶, 直接把這個溫度定義成 100℃. :P 同時整理一下也會知道... 為什麼說「蒸汽壓等於環境壓力時的溫度就是沸點」？既然某個蒸汽壓之下的沸點可以量得很準（很容易做出穩定態. ）那我們乾脆拿它當尺規, 就這樣. :D -- 新詩練習：新鮮。踩破初春裡的狗大便；不經意的滄桑，滿溢著嫩黃的喜悅。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.218.110

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