科技論文翻譯-中英
地球變暖真的是大氣中二氧化碳的增加所引起的嗎?
有關(guān)阿伏伽德羅及查理定理的證明
地球在持續(xù)變暖之中,被認(rèn)為是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故。事實(shí)果真如此嗎?筆者做了這樣的兩組實(shí)驗(yàn):A組為同質(zhì)量的空氣和二氧化碳,B組為同體積的空氣與二氧化碳,在15°??地下分別注入相同的熱質(zhì),結(jié)果如下:在A組?空氣中溫度計(jì)屏顯為25℃時(shí),二氧化碳中溫度計(jì)的屏顯為27℃。在B組當(dāng)空氣中為代價(jià)的屏顯為25℃時(shí),二氧化碳中的溫度計(jì)的屏顯為22.8℃。從上述實(shí)驗(yàn)可以看出,不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出完全相反的結(jié)果。在A組中,如果二氧化碳按質(zhì)量比摻與?空氣中會(huì)使空氣溫度升高,B組中二氧化碳按體積比摻與?空氣中會(huì)使空氣溫度降低,也就是說大氣層中二氧化碳濃度的增加按質(zhì)量比會(huì)使其其溫度升高產(chǎn)生溫室效應(yīng),但如果按體積比大氣溫度不但不會(huì)升高反而會(huì)降低,因此大氣層中二氧化碳濃度的增大是以何種形式參與的空氣中變得很重要,要搞清楚這個(gè)問題,必須從物質(zhì)是氣態(tài)時(shí)分子的運(yùn)動(dòng)考慮起,因?yàn)樵诖藸顟B(tài)下,分子可以看作是個(gè)體存在,支配其行為的規(guī)律簡單直觀,便于我們對分子個(gè)體定量研究。
物質(zhì)呈氣態(tài)時(shí)有哪些行為規(guī)律呢?
1. 阿伏伽德羅定律:
同一體積的氣體,無論性質(zhì)如何,在相同條件下都是由相同數(shù)量的質(zhì)點(diǎn)組成。
2. 查理定律:
當(dāng)體系溫度上升或下降一度時(shí),氣體體積的膨脹或縮小為該氣體在0℃的體積的1/273,同時(shí)會(huì)吸收或釋放一定量的熱質(zhì)。
將上述定律引申可以得出以下幾點(diǎn):
a,呈氣態(tài)時(shí),不同物質(zhì)的分子在相同條件下,絕對體積可以相差很大,但相對體積絕對相同。例如,氫氣分子由兩個(gè)氫原子組成,而?氣?可以看作由?個(gè)氫單位組成,它?絕對體積相差幾十倍,當(dāng)相對體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下?為22.4升/6.022×10²?。
b分子所具動(dòng)能隨環(huán)境能量不同發(fā)生改變與環(huán)境處于動(dòng)態(tài)平衡中,在相互碰撞接觸中交換能量。
C釋放出能量時(shí)體積會(huì)縮小,吸收能量時(shí)體積會(huì)增大。
D呈氣態(tài)時(shí),分子的運(yùn)動(dòng)呈放射狀且對四周每一點(diǎn)作用相同,其所占空間為球狀。無論用何種氣體吹出肥皂泡,且無論將其細(xì)分為多小至一個(gè)分子都為球狀。
從以上幾點(diǎn)可以知道,當(dāng)物質(zhì)呈氣態(tài)時(shí),構(gòu)成物質(zhì)的分子都自成體系呈放射狀運(yùn)動(dòng)與環(huán)境粒子相互碰撞接觸而發(fā)生能量轉(zhuǎn)換,這個(gè)交換時(shí)由表面接觸然后分配到分子內(nèi)部據(jù)此得出:
表面積:S=πd²
體積 :V=1/6πd³
S/V=πd²/1/6πd³
簡化約分S/V=6/d
式中d為分子的直徑。當(dāng)d=1.2.3……m時(shí),所得數(shù)分別為6.3.2……6/n。這個(gè)數(shù)值可以把它看作分子與環(huán)境粒子進(jìn)行能量交換時(shí)所具能力。分子的交換能力與直徑成反比。分子越小表面積越大。從環(huán)境中所?能量越多,那分子的運(yùn)動(dòng)程度就越大呢?當(dāng)d為1時(shí),分子?交換能力為6。其運(yùn)動(dòng)程度視作6,當(dāng)d為2時(shí)6÷2=3.交換能力為3,是分子直徑為1時(shí)的1/2,可?出直徑卻是分子直徑為1時(shí)的兩倍,所以它的運(yùn)動(dòng)程度應(yīng)該是3×2=6,同樣當(dāng)分子直徑為3.。。。。。n時(shí),以此類推6/3=2,2×3=6……..
6/n..n=6
這個(gè)結(jié)果表示無論物質(zhì)分子大小,在相同條件下,運(yùn)動(dòng)程度都相同。
2013.9.24