⇐ Use this menu to view and help create subtitles for this video in many different languages.
You'll probably want to hide YouTube's captions if using these subtitles.
熱力學 (part 3 英語) : 介紹凱氏溫標。理想氣體狀態方程式的例題
相關課程
- 我們剛講完了這些內容
- 希望你們知道爲什麽初始壓力
- 乘以初始體積除以初溫
- 等於- 如果我改變體積 壓力
- 就要等於新的壓力乘以新的體積
- 除以新的溫度
- 同樣 只要記住所有的這些-
- 壓力乘以體積正比於
- 係統的動能大小
- 溫度正比於
- 每個分子的動能大小
- 如果我們不改變分子的數目-
- 由於存儲的能量
- 動能的多少不改變
- 除非做了一些功 或者得到一些勢能
- 這些量和這個關係不會改變
- 看上一個影片 希望你們得到一些直觀的感覺
- 如果你們仍然感到迷惑 我會再做一個影片
- 在我使用這個方程之前
- 這會讓你們
- 非常深入的了解了熱力學
- 讓你們對它是什麽意思有更直觀的感覺
- 我要闡釋一些關於溫度的東西
- 有很多表示溫度的方法
- 我們知道用華氏溫度 水的結冰溫度是多少？
- 是32華氏度
- 也就是攝氏溫度0度
- 實際上 攝氏溫度就是這麽定義的
- 水在多少度結冰
- 在多少度沸騰？
- 100攝氏度時水沸騰
- 這就是規定方式
- 可以比水結冰的溫度更冷
- 這種情況下溫度可以是負的
- 華氏溫度 實際上我不是很確定
- 我需要在維基百科上查找一下
- 或者這可能是你們要做的
- 告訴我這是怎麽來的
- 我認爲沸水的華氏溫度是212度
- 所以這有點隨意
- 我認爲華氏溫度可能跟
- 人體溫度有關 但是我只是猜測
- 這種情況下可以有不同的表示方式
- 當它們被設計的時候
- 都有點隨意
- 它們都有某種相對的標準-
- 你們可以說 當水沸騰
- 顯然非常熱
- 因爲溫度比物體結冰時
- 的溫度高很多
- 你不能用100除以0 但是如果一個物體是1度
- 這種情況 是不是一定
- 100度的物體就比1度的物體熱100倍
- 或者動能是它的100倍？
- 實際上 我們要看到的是 不
- 實際上不是這種情況
- 動能不是它的100倍
- 所以這是一種隨意的衡量標準
- 實際的間隔是隨意的
- 你們可以選1度作爲
- 從0到100之間的一份 但是選擇的起始點
- 至少攝氏溫度標準 有一點隨意
- 人們選擇了水的結冰點
- 之後人們找出了
- 一個絕對的開始點
- 這個絕對開始點的溫度
- 在這個溫度下
- 分子或原子是完全沒有動能的
- 因爲我們說 溫度是
- 係統平均動能
- 或係統的總動能除以
- 分子的數目
- 或者你們也可以說是每個分子的平均動能
- 唯一的說溫度是0的方法是-
- 這成比例的 因爲這個溫度的衡量方式
- 仍然有點隨意
- 讓溫度是0的唯一方法是
- 每個分子的動能
- 或平均動能是0
- 所以它們不動 它們不震動
- 它們甚至不閃爍 分子是靜止的
- 這一點就叫做絕對零度
- 這實際上發生在- 絕對零度
- 也叫做0克耳文
- 這就相當於-273攝氏度
- 在宇宙中不存在這樣的地方 至少我不知道
- 比-273攝氏度還低
- 在這個溫度 任何物體都不動 即使在原子層面
- 我指的是電子與質子的層面
- 所有的東西在0克耳文都完全靜止了
- 這是個理論上的絕對下限
- 或許我們應該做幾個
- 如何接近絕對零度的影片
- 但是在實驗室或宇宙深處
- 可以非常接近它
- 我很確定在宇宙中
- 沒有達到絕對0克耳文的地方
- 或者至少在有微粒的任何地方
- 但我可能是錯的-
- 這有點超出了
- 我們要討論的範圍
- 真實的衡量溫度的方法就是克耳文
- 當用克耳文溫度 如果我說
- 有一個1克耳文的物體
- 和一個5克耳文的
- 因爲我們確定了一個
- 確實沒有動能的點
- 我可以說 這個的能量
- 是這個的5倍
- 這是5K 這是1K
- 這個關於克耳文的很長的解釋
- 只是爲了說明
- 當我們用這個公式
- 或者熱力學上包含了溫度的任何公式
- 我們都應該用克耳文
- 除非我們使用溫度變化量
- 那麽你們就可以用攝氏度
- 但是處理比例問題的時候
- 或者乘除溫度的時候
- 就要用克耳文
- 希望 我對爲什麽是這樣解釋清楚了
- 我們做個例題
- 你們會驚奇這有多麽深入
- 實際上 重要的就是記住
- 要用克耳文
- 在熱力學測試中
- 人們做錯的首要原因
- 就是沒有用克耳文
- 這個問題是你們會看到的最典型問題之一
- 它來自於巴朗AP物理B的226頁
- 題目說 一些體積受限的氣體的溫度是27度
- 所以它的初溫是27攝氏度
- 它的壓力是1000帕斯卡
- 或牛頓每平方米 體積是30立方米
- 我可能在之前的某個影片中
- 我說過牛頓每立方米
- 但是應該是牛頓每平方米
- 我只是想確保之前沒有讓你們迷惑
- 所以這是初始體積
- 題目說體積變小了 所以我們有這個數據
- 新的體積是20立方米
- 新的溫度擧升了
- 所以新的溫度是50攝氏度
- 然後我們想知道新的壓力是多少？
- 在我們代入方程
- 解出新的壓力之前 記住
- 如果給了你們攝氏溫度 轉換成克耳文
- 如果題目給了華氏度
- 很少會這樣 然後轉換成攝氏度
- 然後再轉化成克耳文
- 我們已經知道
- 0K等於-273攝氏度
- 或者另一種說法是 xK等於
- 實際上 無論攝氏溫度是多少
- 只要加上273
- 這說得通嗎？
- 這樣想 如果在0攝氏度
- 就已經是273K了
- 想一下 希望這說得通
- 或許爲了確定 你們想要畫一個數軸
- 無論攝氏溫度是多少 只要加上273
- 就會得到克耳文
- 273加上27 就是300K
- 然後50攝氏度是- 加上273
- 所以50加上273是323
- 所以現在我們可以代入這個公式 P1
- 1000帕斯卡乘以V1 乘以30除以
- 第一個溫度 記住要用克耳文
- 300 等於P2
- 我們不知道這是多少
- P2乘以V2 就是乘以20 除以新的溫度 323
- 我們可以化簡 可以把這兩個0消掉
- 消掉這兩個0 然後兩邊除以3
- 然後兩邊除以3 就剩下了100
- 這就等於100 這是30000除以300
- 所以左邊就是100
- 就有100等於P乘以20除以323
- 我沒時間了
- 如果我要解出來 323乘以100除以20等於
- 所以新的壓力是1615帕斯卡
- 我只是解了一下方程
- 最難的部分就是轉換成克耳文
- 下個影片再見
留言:
新增一則留言(尚未登入)