对于“热现象”的理论到现在都还是没有达到完全无瑕疵的!著名的的玻意耳 - 马略特定律;查理定律;盖· 吕萨克定律等等,它们都只是在“压强不太大,温度不太低”的条件范围内比较近似的正确反映了客观事物的某一规律。
譬如:有一定质量的氦气,压强为1标准大气压时,体积为1立方米。压强为500标准大气压时,按照“玻 - 马”(等温变化)定律这体积应该为1/500 立方米,而实际测量的结果是1.36/500 立方米,二者之间已经显示出不小的误差了。压强为1000大气压时,按照“玻 - 马”定律这体积应该为1/1000 立方米,而实际测量的结果是2.0685/1000 立方米,二者相差一倍还多,根本无法应用“玻 - 马”定律了!
我们不能因为在压强特别高,温度特别低的条件下“玻 - 马”定律对一般气体都出现严重的误差,而判定“玻 - 马”定律是一个错误的理论嘛!“玻 - 马”定律在一定的条件范围内还是能够正确指导我们研究和实验的!
所以,为了通俗易懂的与网友交流关于“热现象”的感悟时,也可以采用一些通俗的说法。只要这种说法能与客观事实依据不发生矛盾就行!
引用刘志斌 的内容:
“1、系统吸收热量对外做功,保持温度不变的恒温过程,是不能用热量密集度来表述的;
2、因为“系统吸收热量对外做功”,系统的热量是增加的,热量的密集度是增大的,而温度没有升高!”
我不同意第21楼刘老师的这一说法!请刘老师拿出具体的客观事实来说明“等温变化时系统的热量密集程度是增大的”
请大家注意:单从“系统吸收热量对外做功”这一点怎么能理解成:“系统的热量是增加的”呢?!虽然系统从外界吸收了热量,但是系统对外界做了功又消耗了热量!系统发生的变化之所以叫“等温变化”是因为系统对外做功所需的能量恰好是系统从外界吸收来的热量。一收一支恰好平衡,怎么就被刘老师理解成系统增加了热量呢?!!
在一定的条件范围内,“热量”在同一物质中分布的密集程度高,则该物质的温度就比较高。这是一个有“普遍意义”的现象,完全不是刘老师所说的“偶然”现象!
在日常生活中,这种有“普遍意义”的现象比比皆是:
把一壶冷水放在火炉上,水的温度就会逐渐升高,这是由于水吸收了热量的缘故。同一壶水放在火炉上的时间稍长一点要比稍短一点所得到的水温较烫一点,这说明同一数量(质量)的冷水其吸收热量较多一点,水温就升高较多一点;把相同温度的半壶水和一壶水在同样的炉火上分别用相同的(一小会儿)时间对其加热,所得到的结果是:半壶的水温明显比满壶的水温要烫些,这说明相同的热量被数量较少的水吸收所得到的升温比被数量较多的水吸收所得的升温要高些!
再举出一个“冷却”的事例来说明热量分布的密集程度跟温度的关系:把两块同样大小、同样温度的火红的铁块分别放入两盆相同温度的冷水中(一个是大盆,所盛冷水多;而另一个为小盆,所盛冷水少),铁块冷却下来后,在大盆里冷却的铁块温度明显比在小盆里冷却的铁块的温度低。这说明红铁所含的热量分布到愈是多的冷水里,其冷却到的温度愈是的低!
中学生都学过物质的“比热”概念。在一定的条件范围内,同一种物质的“比热”(或称“比热容”)是一个确定的数值。这个“比热”就是能够用来说明“热量在物体中的密集程度高,则物体的温度高”的一个物理概念!
单位质量的某种物质,温度升高1 ℃ 时所吸收的热量(或温度降低1 ℃ 时所放出的热量),叫做这种物质的比热,用符号C表示。
公式:
对于玻意耳定律所依据的实验,我要谈一点与刘老师不同的看法。
1661年6月18日英国科学家玻意耳公布了他的实验结果--“空气是可以压缩的”。而且这种可压缩性与加在气体上的压强成简单的反比关系。这就是人们所熟知的玻意耳定律,这个定律因为在14年后又为法国科学家马略特独立的发现,故用他们两个人的名字命名,称为玻意耳-马略特定律。
当时玻意耳的实验气体就是普通的空气,当时科学界还没有建立起“理想气体”的概念! 那个时代就连“热力学温标”的概念都还没有建立!所以不能说玻意耳从实验得出的玻意耳定律是“理想气体实验”的定律。在温度不太低、气压不太高的条件范围内,普通气体都能很好的和玻意耳定律相吻合。在通常的科学实验和生产实践中玻意耳定律都能成立。