確切地說(shuō),為什么在物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)溫度保持不變?
我的伯爵稀有物質(zhì):分子間作用力分子之間不是完好無(wú)損就是斷裂。兩者之間沒(méi)有任何區(qū)別。因此,從完整到破碎的變化是瞬時(shí)的。施加的熱能增加了物質(zhì)中粒子的運(yùn)動(dòng),
解答動(dòng)態(tài)
為了經(jīng)歷從固體到液體,或從液體到氣體的相變,所添加的熱量需要使分子彼此移動(dòng)得更遠(yuǎn),這與分子間的吸引力相反,這反過(guò)來(lái)意味著它增加了物質(zhì)的內(nèi)部勢(shì)能。因此,增加的熱量增加了內(nèi)部勢(shì)能,而不是內(nèi)部動(dòng)能(因此不是溫度)
引力勢(shì)能(GPE)的類比是通過(guò)將物體升高到離地表一定高度$h$來(lái)增加物體與地球表面之間的垂直距離。提升物體的代理輸入的功(能量)增加了物體的GPE而不增加物體的動(dòng)能。
希望這有幫助。
我的反駁:分子間的作用力要么是完整的,要么是斷裂的。兩者之間沒(méi)有任何區(qū)別。因此,從完整到斷裂的變化是瞬時(shí)的。我認(rèn)為這不是一個(gè)很好的論點(diǎn),因?yàn)樵谟邢薜臏囟认,真?shí)材料中的鍵一直在形成和斷裂。與固態(tài)相比,液體中有部分鍵斷裂,并且鍵的位置不斷波動(dòng)。對(duì)我來(lái)說(shuō),這當(dāng)然像是介于兩者之間的一個(gè)概念。然而,你的概念觀點(diǎn)可以通過(guò)用吉布斯能取代力和鍵來(lái)支持,$G=H-TS$,其中,$H$是焓(一種鍵的量度,自然界更喜歡,$T$是溫度,$S$是熵(一種廣泛可能性的量度,
具有最低吉布斯能的相總是平衡態(tài),這是由增加的鍵和增加的熵之間的折衷所介導(dǎo)的。高熵相總是較高的溫度穩(wěn)定相。只有在一個(gè)溫度下,兩相才能有相同的相變溫度。這就是為什么我們?cè)谶@個(gè)溫度下會(huì)看到一個(gè)突然的轉(zhuǎn)變。
我們可以在下圖中看到這種行為。最低的曲線是最穩(wěn)定的。在左側(cè),曲線更淺,因?yàn)樾甭?S$隨著$T$的減小而減?5孀盼露鵲納擼簞叵嘧蓯鞘こ觶饈且蛭?-ST$項(xiàng)。如果液相曲線再高一點(diǎn),我們會(huì)得到一種像二氧化碳這樣的物質(zhì),它不會(huì)表現(xiàn)出平衡液相(至少不是在這個(gè)壓力下),在加熱時(shí)直接從固態(tài)升華到氣態(tài)。
從完整到破碎的變化是瞬時(shí)的,但對(duì)于每個(gè)鍵來(lái)說(shuō)。大量材料的相變時(shí)間。一會(huì)兒它正在發(fā)生,改變的是勢(shì)能而不是動(dòng)能。
對(duì)于任何溫度開(kāi)始上升的區(qū)域,$\delta T$,能量被轉(zhuǎn)移到尚未轉(zhuǎn)變的鄰域。至少對(duì)于接衡的相變,
鍵本身代表化學(xué)勢(shì)能的減少。能量需要進(jìn)入這個(gè)來(lái)打破它。作為一個(gè)比喻,假設(shè)你在草地上有一個(gè)球。如果球場(chǎng)上有一個(gè)洞,球進(jìn)了洞,球就會(huì)停在洞底,不會(huì)離開(kāi)。對(duì)于你來(lái)說(shuō),把它放回磁場(chǎng)中,在那里它可以旋轉(zhuǎn),需要增加重力勢(shì)能。如果你把球踢進(jìn)洞里,它會(huì)隨著踢出的動(dòng)能減去把球踢出洞所需要的能量而出來(lái)
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