§16-1.分子动理论

假如由于某种大灾难,所有的科学知识都丢失了,只有一句话传给下一代,那么怎样才能用最少的词汇来表达最多的信息呢?我相信这句话是原子的假设(或者说原子的事实,无论你愿意怎样称呼都行):所有的物体都是用原子构成的——这些原子是一些小小的粒子,它们一直不停地运动着。当彼此略微离开时相互吸引,当彼此过于挤紧时又互相排斥。只要稍微想一下,你就会发现,在这一句话中包含了大量的有关世界的信息。

1、物体是由大量分子组成的
油膜法不足半个的舍去,多于半个的算一个。
多数分子尺寸为10^-10m
1982年研制了能够放大几亿倍的扫描隧道显微镜。

2、分子的热运动

3、分子间的作用力
4、温度和温标
5、内能
相同质量和相同温度的可视为理想气体的氢气和氧气,1,平均动能;2,平均速率;3,内能比较


2、气体与热
吸盘之所以能吸附在墙上,是因为被分子“摁着”的缘故。
如果分子和原子在某一温度下完全停止运动(?从量子力学角度也不是完全静止,那样的话位置就能确定了),从严格意义上说是“变成无法再降低能量的状态”。
研究认为,宇宙诞生之初,大爆炸时,宇宙的温度超过普朗克温度,我们已知的物理定律就会失效。这个普朗克温度$1.4\times10^{32}K$就是温度的上限。

1712年英国技术人员托马斯·纽科门首次研制成可供实用的蒸汽机。1769年技术人员詹姆斯·瓦特成功制造出效率更高的蒸汽机,从而开启了蒸汽机时代。
在通常情况下,把水加热为水蒸气后,体积会增大1700多倍。
波义耳也曾致力于永动机的研制,他设计了一款利用毛细现象的“波义耳永动机”(下图),永动机不能(持续)转动的原因[?]。

永动机是能够独立运转并源源不断地对外做功的设备,虽然地球在太阳的重力作用下一直围绕着宇宙空间运转,但地球并没有施加某种力让物体运转。

用汽车周围温度为20℃的空气加热让沸点15℃的液体沸腾产生蒸汽带动活塞。要想让蒸汽机再次做功,必须把蒸汽冷却为液体,因此,就需要温度低于液体15℃的空气。但汽车周围并没有这么低温度的空气。也就是说,这款汽车并没有地方可以散热。如果用冰箱这类的装置,就需要使用电等能量。
归根到底,上图这类汽车蒸汽机不能恢复到最初的状态而反复做功。
“热量可以从高温物体转移到低温物体,但不能自发地反向移动。”“即使能量的形式发生了变化,但其总量保持不变。”
“在众多的物理学领域中,热力学是最强大的理论。”“尽管不能破坏热力学定律,但可以巧妙地回避。”

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