绝对零度
絕對零度()是熱力學的最低溫度,是粒子動能低到量子力學最低點時物質的温度,絕對零度是僅存於理論的下限值,其熱力學溫標寫成0K,等於攝氏溫標零下273.15度(即−273.15℃)或華氏溫標零下459.67度(即−459.67℉)。物質的温度取決於其內原子、分子等粒子的動能。根據麥克斯韋-玻爾茲曼分佈,粒子動能越高,物質溫度就越高。理論上,若粒子動能低到量子力學的最低點時,物質即達到絕對零度,不能再低。然而,根據熱力學定律,絕對零度永遠無…
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絕對零度()是熱力學的最低溫度,是粒子動能低到量子力學最低點時物質的温度,絕對零度是僅存於理論的下限值,其熱力學溫標寫成0K,等於攝氏溫標零下273.15度(即−273.15℃)或華氏溫標零下459.67度(即−459.67℉)。物質的温度取決於其內原子、分子等粒子的動能。根據麥克斯韋-玻爾茲曼分佈,粒子動能越高,物質溫度就越高。理論上,若粒子動能低到量子力學的最低點時,物質即達到絕對零度,不能再低。然而,根據熱力學定律,絕對零度永遠無…
玻色氣體()是一個經典的理想氣體的量子力學模型。其概念相似於費米氣體。 結合薩特延德拉·玻色和愛因斯坦共同提出的理想的玻色氣體,指的是在足夠低的溫度下〈接近0K〉一群玻色子會形成所謂的固化物。但這樣的行為和古典的理想氣體不同。而固化物的形成即所認知的玻色–愛因斯坦凝聚。 發展簡史 玻色子具有整數自旋,並遵守玻色-愛因斯坦統計。薩特延德拉·納特·玻色闡明了光子的表現,並為統計力學遵從量子規則的微系統提供了機會,1924年寫了一篇推導普朗克…
面前的黑洞(中心)的模擬視圖]] 在物理學中,貝肯斯坦上限()是在一有限能量之有限空間內熵S或資訊I的上限。反過來說,該上限是要精確描述一物理系統至量子層級的最大需要資訊量。這表示若要精確描述一個佔有有限空間之有限能量物理系統,只需要有限的資訊量。 緣起 貝肯斯坦從涉及黑洞的啟發式觀點導出此上限式。如果存在系統違反此不等式,也就是有太多的熵,則貝肯斯坦認為這將違反熱力學第二定律。1995年,證明了爱因斯坦场方程可以藉由假設貝肯斯坦上限和…
蒸氣品質()也稱為蒸氣乾度,是熱力學的性質,可量化描述蒸氣可產生機械能的能力,流體中的蒸氣品質定義為蒸氣質量佔總質量的比例。飽和蒸氣的蒸氣品質為100%,飽和液體的蒸氣品質為0%。蒸氣品質為一內含性質,可以和其他內含性質一起描述熱力學系統中工作流體的熱力學狀態。蒸氣品質只能定義在有不同相態混合的熱力學系統,其他的熱力學系統(例如壓縮液體或是過熱流體)中蒸氣品質沒有意義。 蒸氣品質是許多熱力學循環(例如朗肯循环、等),绝热膨脹步驟的重要物…
肽分子的熱運動。這種不停的運動是既隨機又複雜的,而且任一原子的能量起伏都可以很大。然而,使用能量均分定理可以計算出每個原子的平均動能,以及許多振動態的平均勢能。灰色、紅色及藍色的球分別代表碳、氧及氮原子,而小白球則代表氫原子。]] 在经典統計力學中,能量均分定理(Equipartition Theorem)是一種聯繫系統溫度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被稱作能量均分定律、能量均分原理、能量均分,或僅稱均分。能量均分的初始概念是…
相變(Phase transition),又称物态变化,是指物質在外部參數(如:溫度、壓力、磁場等等)連續變化之下,從一種相(態)忽然變成另一種相,最常見的是冰變成水和水變成蒸氣。 然而,除了物體的三相變化(固態、液態、氣態)自然界還存在許許多多的相變現象,例如日常生活中另一種較常見的相變是加熱一塊磁鐵,磁鐵的鐵磁性忽然消失。其他在物理學中重要相變列舉如下: 物質從金屬變成超導體的超導相變。 液態氦從正常液體變成超流體的λ相變。 磁鐵在…
自發過程(),或自發程序,是系統隨時間釋放自由能、移往自由能更低且更加熱力學平衡的能量狀態的過程。自由能變化的正負值取決於熱力學的測量傳統,當系統釋放自由能,系統自由能變化為負值,而外界自由能變化為正值。 隨著過程的條件不同,所採用的自由能也不相同。例如,當考慮恆溫恆壓過程時,應採用吉布斯自由能;而考慮恆溫恆容過程時,則採用亥姆霍茲自由能。 由於降低系統自由能為自發過程的特色,因此該過程不需外界提供能量即可發生。 於孤立系統的情形之下,…
熱重分析(亦稱熱重力分析或熱重量分析;Thermogravimetric analysis,TGA)是一種隨著溫度(等加熱速率)或時間(等溫 和/或 質量守恆的損失)的增加改變物質物性及化性。 TGA可提供有關物理現象的資訊,如二級相變,包括蒸發、昇華、吸收、吸附和脫附。相同地,TGA也可提供有關化學現象的資訊,包括、脫溶劑(尤其是脫水)、分解和固相-氣相反應(如氧化或還原)。不管熔爐的程序是如何,將樣品放入一個小型的電子加熱式熔爐,在…
多特蒙德資料庫(,縮寫為DDB)是收錄熱力學與熱物理數據的事實資料庫。其主要用途為提供所需之數據,而這些實驗數據是設計、分析、合成及優化化學過程的基礎。DDB被用於擬合或等熱力學模型之參數,如蒸氣壓的安托萬方程。DDB也被應用於發展和修訂和等預測方法。 內容 混合物性質 與六氟苯之雙共沸點,取自多特蒙德資料庫]] 相平衡數據(氣液、液液、固液)、共沸及非共沸數據 混合焓 氣體溶解度 無限稀釋下的活性度 熱容量及超額熱容量 體積、密度及超…
熱力學方程()是以數學架構描述於實驗室或生產製程中測得的熱力學物理量。熱力學是基於一些基礎假設,即熱力學定律。
p = 压强 H = 焓 S = 熵 U = 内能 V = 体积 F = 亥姆霍兹自由能 T = 温度]] 熱力學方格(),又稱為熱力輪()、古根海姆圖()或玻恩方格(),是由馬克斯·玻恩提出的一種記憶術,用於快速建構熱力學關係式。1929年,玻恩在課堂中提出熱力學方格。F·O·柯尼希()的論文中曾提及熱力學的對稱性。方格角落為共軛物理量,而四邊則是熱動力位能。變數之間的放置和關係是記憶它們構成關係的關鍵。 參考資料
極限氧指數(;),或極限氧濃度、LOI值;亦有稱最小氧濃度(;),是能夠支持聚合物燃燒的氧氣的最小濃度,其以氧氣的體積百分比表示。其數值是通過在燃燒中的試樣所處的空間中,調整氧氣和氮氣的混合物比例,並不斷降低氧氣水平直至達到臨界水平來測量。用於表徵用小蠟燭狀擴散火焰點燃的材料的可燃性趨勢。 不同塑料的極限氧指數值是通過標準化測試確定的;例如,ISO 4589和ASTM D2863;但通常為保證安全,會使用27%作為標準。 極限氧濃度還取…
汪-山德勒混合律()是一個用於計算氣液平衡的熱力學混合律,由汪上曉與史丹利·山德勒於1992年提出。 參見 氣液平衡 狀態方程式 參考資料
電導體()為能夠讓電流通過的材料,依其導電性,能夠細分為超導體、導體、半導體及絕緣體。電導體常簡稱導體,但事實上,導體還分為:電導體、熱導體、光導體這些類別。 在科學及工程上常用利用歐姆來定義某材料的導電程度。它们使電力極容易地通过它们。例如:金属、大地、石墨、食鹽水溶液等都是導電體由电荷在金属中的自由电荷是电子,而在溶液中的自由电荷则为阴、阳產生漂移而造成的,根據材料的不同,自由电荷的漂移方式也不相同:在超導體中,電子幾乎不受原子核的…
在室溫下容易汽化,代表揮發性高。]] 揮發性,在化學、物理和熱力學的領域中,是指物質汽化的容易程度。在一特定的溫度與壓力下,高揮發性的物質更傾向於以氣體形式存在,而低揮發性的物質,更傾向於以液體或是固體形式存在。揮發性也可以用來描述氣體凝結成液體或固體的傾向性,低揮發性物質比高揮發性物質更容易凝結。 物質間的揮發性差異,可由觀察其在空氣中蒸發或昇華的快慢來得知,高揮發性的物質,例如異丙醇,會快速的蒸發,而低揮發性的植物油則會保持在液態。…
風扇,日本和韓国称為扇風機,風扇通过驱动扇叶旋转使空气加速流通,風扇中包括旋轉的葉片,葉片材質有木頭、塑膠或是金屬,對空氣作用,以產生氣流。葉片和輪轂會合稱葉輪或是转子。有時風扇會裝在一外殼內。外殼可以導引氣流,也避免其他物品接觸到旋轉中的扇葉,提昇其安全性。目前大部份的風扇是由电动机驅動,因此也稱電風扇或是電扇,不過也可以用其他的動力來源來驅動風扇,例如油壓馬達、曲柄及内燃机。 若以機械的觀點來看,任何可以旋轉產生氣流的設備都是風扇。…
雷射冷卻是指運用一道或多道雷射將原子、分子冷卻的技術。1974年,斯坦福大学的T.W.亨施等人提出以激光将气体分子减速的设想。 多普勒冷却 多普勒冷却是一种利用多普勒效应达到原子冷却的技术。当激光传播方向与原子运动方向相反时,原子感受到激光的频率比实际频率略高。使激光频率比原子的共振频率略低,原子迎着激光前进时仍然可以吸收光子而进入激发态。当原子从激发态回落至基态时,释放的光子能量比之前吸收的略大,导致原子损失能量。由于入射光子动量方向…
白洞热力学(),或称作白洞力学,是将热力学的基本定律应用到对尚未发现的白洞的研究而产生的理论。 白洞的力学性质 白洞的视界是个单向膜,但是只出不进,向外部区域提供物质和能量,但不吸收外部区域的任何物质和辐射。亦可说白洞是黑洞的时间反演。白洞和黑洞的外部引力性质一样,都可以用史瓦西度规描述,白洞是一个引力源,可以被其它天体吸引,并吸引其它天体。而且白洞附近引力场很强,周围的尘埃、气体会不断地被吸积而落到它上面。不过这些物质无法进入白洞内部…
粒子數(particle number)是熱力學系統中的一個基本參數,常規用字母 N 表示,是該系統中的組成粒子數量。粒子數是與化學勢共軛的參數;不同於大多數的物理量,粒子數是一個無因次量。它是一個廣泛參數,其重要性是與系統的大小成正比,因此只有使用於封閉系統內才有意義。 一個組成粒子(constituent particle)或组分粒子,是一種在過程複雜的能量的尺度 k·T 上不能破碎的小塊,此處的K是波茲曼常數,T是溫度。例如,對於…
热导率()其符號為k、\lambda或 \kappa,是指材料传导热能的能力,或称热传导率。 單位為瓦·公尺−1·克耳文−1( W \over\ m K) 定義 热导率为在单位时间内,每单位截面积所流过的热量除以单位距离温度变化量的负值。 由傅立葉定律: \mathbf{q} = - k \nabla T 其中\mathbf{q}熱通量密度,為向量; k 是熱導率;\nabla T 是溫度梯度,為向量。 若給定兩物質,其座標分別為x=0…