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「Ua-sá-bih」:修訂間差異

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'''ua-sá-bih(ㄕㄤ)'''是一種測量佇動力方面袂當做功能量總數也就是總體的被增加其作功能力嘛下降,四量度正正能量退化的指標被用於計算一个系統內底失序現象算該系統混亂程度。鋪一个描述系統狀態函數毋過不時咧用爬的參考值佮變化量進行分析較,伊咧控制論機率論、數論、天體物理、性命科學等領域攏有重要應用,佇咧無仝學科內底嘛有引申出閣較為具體定義是各領域十重要的參詳
'''ua-sá-bih'''(拼音:yà,注音:ua-sá-bih ㄚˋ;
英語:Argon), 是一種學的元素化學符號'''Ar'''原子序數為十八原子量是三十九石九八  u,佇禮拜表第十八族,一種閣有性地體抹著大氣體積百分之空九三四(九千三百四十 ppmv)地球大氣層第三濟氣體,水蒸氣兩倍以上(平均四千 ppmv 左右但是變化足大的)二氧化碳(四百 ppmv)二十三倍之外、ua-sá-bih(十八 ppmv)五百倍以上。鋪是地殼含量中上豐富貧惰性元素在地殼內占百之空抹零零一五


==抹熱力學定義==
已知同位素總共有十四種,包括講三十三至鋪四十六。地球大氣中大部份的被原素是分-四十(是由地殼中的鉀-四十衰變來)。 ua-sá-bih-三十六是宇宙中上捷看著的被同位素,因為伊是上𠢕由超新星核融合產生的產物。


枋的概念是由德國物理學家克勞修斯佇一八六五年所提出。克氏定義一熱力學系統增減:佇一會當越過程內底,系統恆溫狀況之下抑是失去熱量$ Q $), 並且會當公式來表示講:
" argon " 名稱源自於希臘語中的 ἀργόν,意思講「貧惰的」、「 無活骨的」,遮爾號名是因元素差不多無進行化學反應。枋原子的外部殼層完整八堵體八个電子予伊變甲閣較穩定嘛無容易佮其他的元素產生鍵結。伊的三相點以國際實用溫標定義為八十三石八空五八 K。


被原工業的製程上是用液態空氣分餾來得。影定做遮的氣體,應用佇咧拋荒或者是其他會當增加物質反應能力的高溫工業製程。比如講,佇石墨電爐內底加入受氣以防止石墨燃燒。鼻氣也出現佇咧白列燈、螢光燈、其他氣體放電管佮螢光輝光啟動器。被激發了後會當放出青色的氣體雷射。


: $ \ Delta S={ \ frac { Q } { T } } $
==歷史==


克勞修斯著 S 給以'''「ua-sá-bih」'''(希臘語:'''εντροπια''''''entropia''';德語:'''Entropie''';英語:'''entropy''')一名,希臘語源為「閉亦即「一个系統無受外部干擾時往內部上穩定狀態。 佮瑛相反概念為「反映」(希臘語:εκτροπια,ektropia向性」;德語:Ektropie;英語 extropy)
ua-sá-bih(來自希臘語 ἀργόν,帶有貧惰抑無效的意思號名參考伊的化學活性。這个伊頭一个予人現的慢性氣體化學性質令號名者印象會深刻。一七八五年,亨利 ・ 卡文迪啥懷疑伊氣體是組成大氣的一部份氣體一八九四年,佇倫敦大學學院,約翰 ・ 斯特拉特,第三代瑞立男爵威廉 ・ 搝姆齊透過移除了氧氣、二氧化碳、水以及氮的清氣空氣樣本,使鷹第一擺對空氣內底予人隔絕出來。𪜶已經確認講是對化學化合物生的氮比大氣中氮閣較輕百分之空抹五,精差細細但已經有夠重要吸引𪜶的注力幾若個月。𪜶做出了結論:空氣內底閣有另一種氣體佮氮氣濫做伙。含氣佇一八八二年嘛被 H . F . Newall 佮沃爾特 ・ 諾而已 ・ 赫特利的研究偶然發現。𪜶發現新的發射光譜,並無符合佇彼當陣已經知影的元素。
一直到一九五七年,枋的化學符號一直是 " A ",了後去予人改做 " Ar " 到這馬咧


一九二三年,德國科學家普朗克著中國講學用著「entropy」這个詞,胡剛復教授翻譯的時靈機一動,共「商」字家火邊仔來意譯「entropy」這个字,創造了「ua-sá-bih」字(音讀:ㄕㄤ), 因為孵是 Q(熱量)除以 T(溫度)的商數。
==特性==


值得注意的是,這條公式干焦牽涉鱟的加減即增一詞只是定義是一个添加常數
ua-sá-bih,是一種閣有性地體。無論是氣態抑是液態,攏無色、無味而且無毒。伊佇水內溶解度比氮較濟出了二四五倍。雖然講一般的情形下攏足穩定的袂佮其他化合物抑是元素化合,但是科學家猶是有法度佇極端的條件下形成一寡被化合物,親像二空空年八月是由芬蘭化學家馬庫 ・ 拉薩能(Markku Räsänen)領導的小組發現的氟肪化氫($ { \ ce { HArF } } $)。 氟、氫佮御的化合物佇咧 − 兩百六十五 °C 才有法度保持穩定。此外,枋閣會當做客體分子,佮水形成包合物。除了以上基態的物質以上,目前已經發現含鼻的離子佮激發態毋合物(像 ArH + 和 ArF)根據理論計算顯示標準應該會當形成佇咧室溫下穩定的化合物,雖然目前猶未發現𪜶存在的線索


===抹的加熱機===
粉味定定予人注入電火球仔內底,因為石碾就算佇高溫之下嘛袂佮燈絲來發生化學作用,對延長燈絲來壽命。佇咧 sir-tián-lè-sù、ua-sá-bih、a-lú-mih、增加佮其他特種金屬電銲接的時陣、鋼鐵生產的時,交代也用做保護氣體。


克勞修斯是認為講是佇學習會當倒反袂當倒反熱力學轉換時一个重要元素。
==鋪排發現==


熱力學轉換个系統中熱力學屬性轉換譬如講溫度體積當一个轉換被界定做可逆時,指轉換每一極短步數時陣系統保持足接近平衡狀態,這號做「準靜態過程」抑無該轉換即袂當越頭的。比如講,佇咧含活窒的管中的氣體,其體積會當為活窒徙動來改變。可逆性積轉變講咧進行極其慢的步驟中,體的密度不時咧保持均一。毋通顛倒性體積轉變即指佇咧快速的體積轉換中,因為傷緊改變體積所造成的壓力波,並且造成無穩定的狀態。無了解的準靜態過程為可逆過程
鋪曾經佇一七八五冬由亨利 ・ 卡文迪啥物製備出來,但是煞無發現這是一種新元素;一直到一八九四年約翰 ・ 斯特拉斯蘇格蘭的化學家威廉 ・ 搝姆齊才通過實驗確定製是一種新元素𪜶主要是先對空氣樣本中去除氧、二氧化碳、水汽等得著氮氣和對氨分解出氮氣較結果發現對氨內分解出氮氣比對空氣中得著氮氣輕百分之一孵五雖然這精差真細已經大到彼个誤差範圍以外所以𪜶認為空氣內底應該是種不為人知氣體,抑若彼號新氣氣。


熱機是種會當進行相連紲轉換最後會當回覆開始狀態熱力學系統這一進程予人號做一个循環。佇咧寡轉換當中熱力機可能會佮一種予人叫是高溫熱庫的大型系統交換熱能,並且因為吸收抑是釋放一定的熱量保持固定溫度一个循環所造的結果包括:
另外八八二年 H . F . 紐厄爾佮 W . N . 哈特萊對兩个獨立的實驗中觀測空氣的色水光譜時,發現光譜中存在已經知元素光譜無法度解說譜線,但是並無意識著彼就是被氣因為佇自然界內底含量真濟,鋪是上早予人發現的慢性氣體,目前伊的符號做 $ { \ ce { Ar } } $(佇咧一九五七年進前伊的符號$ { \ ce { A } } $)


一 . 系統對外所作的功(等於外界對系統作功的倒反算)
==天然含==
二 . 高溫熱庫之間的熱能傳遞基於能守恆定律,高溫熱庫所失的熱能正等於熱力機所作的功,加上低溫熱庫所得的熱能。


當循環中每一个過程攏是可逆時該循環是會使倒。這表示伊會當向操作即熱傳達會當閣倒反方向來進行恢復到初狀態毋外界產生影響佮所作功會當正負號調轉。上簡單的可逆性循環佇咧兩个高溫熱庫之間傳達熱能卡諾循環
含量佇地球大氣內底含量以體積計算為百分之空七九三四,佇咧以質量算做百分之一鋪二九,佇地殼內底因為極加佇自然情形之下無佮其他化合物攏形成固態物質,但是會當予「牢佇咧」放射性岩石內底。鑑於空氣內底凊彩較會著工業用的木友大部份就直接空氣提著。主要是用分餾法提出是像彼氮、氧、ua-sá-bih、ua-sá-bih、鋪等等氣體嘛攏按呢對空氣內底提的。


熱力學中佇下列公式中定義使用絕對溫度,設想兩个熱源一个卡諾循環頭一个熱源內底抽一定量熱 Q'相應溫度為 T 和 T',著:
火星的大氣內底,ua-sá-bih-四十以體積計算的話佔有百分之一占六搤槌仔-三十六的濃為五 ppm;另外一九七三年水手號計畫的太空探測器飛過水星的時陣發現伊稀薄的大氣中占百分之七十分氣科學家相信這寡消息是水星岩石本身的放射性同位素衰變來到位。㧎西尼-惠更斯號佇土星上大衛星,也就是泰坦上嘛發現少少追究。


==仝位素==


: $ { \ frac { Q } { T } }={ \ frac { Q'} { T'} } $
鋪排穩定的同位素有𫞼-四十 ( $ { \ ce { ^ 四十 Ar } } $ ) 天然含量百分之九十九石六、ua-sá-bih-三十六 ( $ { \ ce { ^ 三十六 Ar } } $ ) 天然含量百分之零馮三四佮沙崙-三十八 ( $ { \ ce { ^ 三十八 Ar } } $ ) 天然含量百分之零被零六。一般來講穩定的被-四十是由地殼中的鉀-四十 ( $ { \ ce { ^ 四十 K } } $ ) 經過電子影響著抑是正囝發射衰變來的。百分之十一交二的鉀-四十以這兩種方式衰變做摃-四十,另外閣有百分之八十八葩鼻八通過 β 衰變成做鈣-四十 ( $ { \ ce { ^ 四十 Ca } } $ )。這個特性會當予人用來測定岩石的年齡。


這馬設想一个任意熱機的循環佇系統內底對 N 個熱源中交換一系列$ Q _ { } , Q _ { } . . . Q _ { N } , $,並有相應的溫度 $ T _ { 一 } , T _ { } , . . . T _ { N } , $ 設系統接受熱為正量,系統放出來的熱為負量會當知影講:
在地球大氣無穩定被-三十九 ( $ { \ ce { ^ 三十九 Ar } } $ ) 會當經過宇宙射線轟擊坂-四十而生成,另外嘛會當經過鉀-三十九 ( $ { \ ce { ^ 三十九 K } } $ ) 是中子抹著來的。至於孵-三十七會當對 ( $ { \ ce { ^ 三十七 Ar } } $ ) 核試驗中形成的鈣人造同位素衰變,ua-sá-bih-三十七壽命非常短半衰期干焦三十五工。


==化合物==


: $ \ sum _ { i=} ^ { N } { \ frac { Q _ { i } } { T _ { i } } } \ leq 零 $
因為響氣有的八个價電子,佔滿了其原子軌域的上外層,所以無簡單佮其他的原子結合,化學性質非常無活潑。佇咧一九六二年以前,一般認為講增加佮其他的貧惰性氣體是完全無法度佮其他的物質產生化學反應,毋過無偌久了後比鋪排較重的化合物就陸續予人合成,所以咧激勵科學家發現新的貧惰性氣體化合物。一九八二年佇星際空間探測著四氫離子,是分一種多原子離子。佇二空空年八月,第个清的化合物佇芬蘭的赫爾辛基大學是由馬庫 ・ 拉薩能領導的小組首先被製備出來,𪜶利用紫外線照射含有微量氟化氫的孵氣冰角,形成氟淋化氫,分子式為啥物 HArF,這種化合物會當佇四十 K(− 兩百三十三追氏度)的低溫下保持穩定。另外佇二空空三年發現一種新疆化合物存在的影跡,二氟化又閣(ArF 二), 但目前猶無任何會當靠的證據會當證實。


若循環向反方向運行,公式猶原成立。
==製備==


求證,有 N 個熱源的卡諾循環中引入一个有任意溫度 $ T _ { 零 } $ 的附加熱源,若對 $ T _ { 零 } $ 熱源內底,通過 j 次循環,向 $ T _ { j } $ 熱源輸送熱 $ Q _ { j } $,佇頭前定義絕對溫度的式內底會當知影講,對 $ T _ { 零 } $ 熱源通過 j 循環輸送的熱為:
===工業上===


目前佇工業上得著被的方法就是共空氣蒸餾。用冷卻器會當先共滾的九十歲二 K 的氧液化,移除液氧了後繼續冷卻就會當液化較鬧熱為八十七堵三 K 的被氣,尾仔留下彼號燒滾七十七孵三五 K 的氮氣。目前是以這種方法製造的趨勢佇全世界有七十萬噸 / 年。


: $ Q _ { 零 , j }=T _ { 零 } { \ frac { Q _ { j } } { T _ { J } } } $
===其他的方法===


這馬考慮任意熱機內底 _ N _ 個卡諾循環中一个循環佇循環的程了時陣,佇咧 _ T 一 _ , . . . , _ TN _ 個熱源中,逐个熱源攏純熱損失,因為熱機抽取份熱攏予循環過程彌補轉來。所以結果(i)熱機作出一定量(ii)對 _ T 零 _ 熱源內底抽取總量為下式熱:
另外用鉀-四十衰變嘛會當製造孵氣這種製備法效率並,因為鉀-四十半衰期長到一丈二六 × 百空九年,所以並無咧用。若欲製造抹的放射性仝位素就必須愛靠迴旋加速器佮重離子加速器來共其他元素轉做固定同位素。


==用途==


: $ Q _ { 零 }=\ sum _ { j=一 } ^ { N } Q _ { 零 , j }=T _ { 零 } \ sum _ { j=一 } ^ { N } { \ frac { Q _ { j } } { T _ { j } } } $
因為孵氣具有貧惰性、低傳熱率遮的性質,因此伊予人廣泛地運用佇真濟方面。


你若這个熱量伊是正值過程就成做第二類永動機這是違反熱力學第二定律的,所以正如下式所列:
響氣最主要的用處就是伊的慢性,會使保護一寡容易佮週遭物質發生反應的物件。雖然其他的慢性氣體閣有遮的特性,毋過允氣佇空氣內底含上濟,嘛是上好取得,因此相對就較俗,有經濟的效益。另外揣著氣俗的原因猶閣有伊是製造液氧佮液氮的副產品因為𪜶兩攏是工業上重要的原料生產足濟的,所以逐年攏有誠濟液副產品。


以骨慢性的用途主要有:


: $ \ sum _ { i=} ^ { N } { \ frac { Q _ { i } } { T _ { i } } } \ geq 零 $
一 . 電火球仔底的填充氣體,因為極加袂佮燈芯產生化學反應,搤閣會使保持氣壓減少麝絲昇華,會當延長燈絲使用壽命。
二 . 知影拍電龜的時陣所用的保護氣體,其中包括講 MIG 拍接、GTA 拋接佮 GMA 拍種等,佇這个時陣四配通常會佮二氧化碳濫做伙使用。
三 . 可以拍火,拍火的好處是強欲袂損蕩任何的火場的物件,通常佇咧火場有特殊儀器的時陣才使用。
四 . 是用佇咧感應允著電漿的氣體之一。
五 . 用佇咧保護加工內底的被安佮其他容易發生反應的金屬:比如講周和瑛。
六 . 保護成長中的矽晶體佮棕晶體,這晶體主要是用半導體學的。
七 . 佇博物館內底,會佇一寡重要的文物的玻璃專櫃仔內底共坉充去,避免氧化。
八 . 佇咧 bì-lù 罐內底的添充物件,雖然嘛會當用氮氣代替。
九 . 佇咧激酒的過程內底,bì-lù 桶內底的填充物,伊會當共氧氣置換,以避免 bì-lù 桶內底的原料被氧化做乙酸。
十 . 佇藥學仔內底,學校是有法度用著保護一寡靜脈內底的治療是藥仔,比一个例,親像對乙影響胺基酚。仝款乎,這嘛是防止藥物受著氧氣的破壞。
. 用冷卻 AIM 鋪九響尾蛇飛彈的追蹤器,學彼當陣攏是用高壓儲存,然後當咧放氣體了後就會當𤆬走一寡熱量。
十二 . 為石墨電熔爐內底的保護氣體,較免伊予氧化。
十三 . 廣告用的霓虹燈內底,有當時仔嘛會加入風神,加了響氣的霓虹燈管,日時看起來是不顏色透明的,一旦通電了後,響氣受著電的刺激,會放出青色的光芒。
十四 . 芳氣的低傳熱率嘛是伊的特性之一,像伊會當做隔熱窗門中兩層玻璃之間的填充物。
十五 . 因為孵的低傳熱率閣愛慢性,響氣佇咧水肺藏水會當用來做膨脹藏水衫的氣體。芳氣猶閣會當佇水肺中代替氮氣(吸收純氧對身體無好,所以水肺中愛摻其他氣體), 因為氮氣佇高壓落會溶去血液裡而且造成氮麻醉,鋪氣著會當減輕這款的症頭(雖然一般來講,慢性氣體閣會造成這款的症頭)。


干焦熱機是會當越頭時陣式兩爿才當相等上式自量會當一直重複循環落去
使用特定的方法會使伸勼去離子化並且發光,這種功能可能用電漿燈佮粒仔物理學中的能量器。以平均做的摃雷射發出藍光,伊佇醫學外科內底會用連接動脈、去除腫瘤佮治療目睭的缺陷等。響氣猶閣會當用佇鍍。另外孵-三十九有二六九年半衰期,會使用佇咧測定地下水佮冰層的年齡鉀-被年代測定法適用鉀-四十衰做摃-四十的過程來用於測定火成岩的年齡


愛注意的是,_ Tj _ 代表系統接觸的溫度,毋是系統本身的溫度。若循環毋是可逆的,熱量總是對懸溫向低溫的所在流動。所以乎:
==危害==


一般來講,鋪氣是對身體攏無危害的,猶毋過若長期暴露佇高濃度的被氣中會因為缺氧而無氣,液態抹著可能造成爆炸佮凍傷。


: $ { \ frac { Q _ { j } } { T _ { j } } } \ leq { \ frac { Q _ { j } } { T } } $
* 元素增加佇洛斯阿拉莫斯國家實驗室的紹介(英文)
* EnvironmentalChemistry . com—— ua-sá-bih(英文)
* 元素增加佇咧 _ The Periodic Table of Videos _(諾丁漢大學)的介紹(英文)
* 元素增加佇咧 Peter van der Krogt elements site 的介紹(英文)
* WebElements . com–ua-sá-bih(英文)


遮 _ T _ 代表當系統佮熱源有熱接觸時系統的溫度。
==參==
 
毋過,若循環是會使倒的,系統總是趨向平衡,所以系統的溫度一定愛佮伊接觸的熱源一致。佇這个情形下,會用得 _ T _ 代替所有的 _ Tj _,佇這種特定情形下,一个會當逆循環會當繼續輸送熱,
 
 
: $ \ oint { \ frac { \ delta Q } { T } } \ equiv \ oint dS=零 $(會使顛倒循環)
 
這陣,著整個循環進行積分,T 是系統所有的部份的溫度。
 
===鋪做狀態函數===
 
這馬乎,毋但咧循環中,是踮任何熱力學過程當中,會當對影響的變化推斷出一个重要的結論。首先,想像講一个洘旱過程,若是共系統對一个平衡的狀態 A 轉移去到另外一个平衡的狀態 B。假使閣經過一个任何的過程共系統紮轉去狀態 A,結果是石頭的絕對變化等於零。意味著第一个過程,被的變化干焦取決於初始佮終結狀態。按呢會當定義一个系統的任何平衡狀態的孵。選擇一个照的狀態 R,定義伊的允為 $ S _ { R } $,任何平衡狀態 X 的被為:
 
 
: $ S _ { X }=S _ { R } + \ int _ { R } ^ { X } { \ frac { \ delta Q } { T } } $
 
因為這个積分式佮熱轉移過程無關係,所以當做伊的定義。
 
這馬考慮袂使顛倒過程,足明顯的,佇咧兩个平衡狀態之間熱傳達造成遺的改變做:
 
 
: $ \ Delta S \ geq \ int { \ frac { \ delta Q } { T } } $
 
若過程是可逆的,這公式猶閣有效。
 
注意,若是 $ \ sigma Q=零 $,遐爾 $ \ Delta S \ geq 零 $。熱力學第二定律的一種表述方式正正就是:一个絕熱系統的全部是分袂自動減少。


設想一个絕熱系統毋過佮環境保持機械來聯絡,和環境之間毋是因為機械平衡狀態,會當對環境做功,抑是接受環境對伊做功,若設想佇一个密封、絕熱的活塞室內,若是室內氣體的壓力佮室外無仝,活塞會膨脹抑是收縮,就會作功。上述結論表明佇這種情形下,咱這个系統的支持會增加(理論上會當閣繼續增加,但是實際袂。)佇咧一定的環境內底,系統的影響佇一个極大值,這陣抹相當的「穩定平衡的狀態」,也就是講無可能和其他的平衡狀態產生會當使鼻降低的傳熱過程,一旦系統有到上懸的問題,無可能閣做任何的功。
* 工業氣體
* 慢性氣體
* 鉀-四十


==抹的統計學定義,波茲曼原理==
==延伸閱讀==


一八七七年,波茲曼發現單系統中的趨勢佮構成熱力學性質的微觀狀態數量相關。會當考慮情形如:器內底的理想氣體。微觀的狀態會使逐个組成的原子的位佮動量予閣較表達。為著致性起見,只需要考慮包含以下的條件微觀狀態:(i所有粒子位置攏佇咧容器的體積範圍內底;(ii)所有原子的動能總和等於這个氣體的總能量值。波茲曼並假設
*(英文)Emsley , J . , Nature’s Building Blocks ; Oxford University Press : Oxford , NY , 兩千空; pp .   三十五–三十九 .
*(英文)Brown , T . L . ; Bursten , B . E . ; LeMay , H . E . , In _ Chemistry : The Central Science _ , 十 th ed . ; Challice , J . ; Draper , P . ; Folchetti , N . et al . ; Eds . ; Pearson Education , Inc . : Upper Saddle River , NJ , 二千空六 ; pp .   兩百七十六 and 兩百八十九 .
*(英文)Triple point temperature : 十三孵八空五十八 K-Preston-Thomas , H . The International Temperature Scale of 千九百九十 ( ITS 鋪九十 ) . Metrologia . 千九百九十 ,'''二十七''': 三–十 [二千空八孵五鋪五] .(原始內存檔佇兩千空一十抹四鋪二十.
*(英文)Triple point pressure : 六十九 kPa-Section 四 , Properties of the Elements and Inorganic Compounds ; Melting , boiling , triple , and critical temperatures of the elements . CRC Handbook of Chemistry and Physics 八十五 th edition . Boca Raton , Florida : CRC Press . 兩千空五 .   引文格式一維護趁著文本 ( link )


 
==參考資==
: $ S=k ( \ ln \ Omega ) $
 
公式內底的 _ k _ 是波茲曼常數,_ Ω _ 是這種宏觀的狀態當中所包含這種微觀的狀態數量。這个予人叫做波茲曼原理的假定是統計力學的基礎。統計力學則以構成部份的統計行為來描述熱力學系統。波茲曼原理指出系統中的微觀特性(Ω)佮其熱力學特性(_ S _)的關係。
 
根據波茲曼的定義,鋪是一條關於狀態的函數。並且因為 _ Ω _ 是一个非零自然數(一 , 二 , 三 , . . .), 鋪必定是一个非負數(這是對數的性質)。
 
===吹做混亂程度的度量===
 
會當看出講 _ Ω _ 是一个系統混亂程度的量,這是有道理啦,因為作為有規律的系統,干焦有限的幾種構型,亂操操的系統會當有無限濟个構型。比如講,設想有一組十个銀角仔,每一个銀角仔有兩爿,跋銀角仔的時陣得著上有規律的狀態是十个攏是正面抑是十个攏是反面,這兩款狀態攏干焦一款構型(排列)。 反之,若是上混亂的情形,有五个正面五个倒反的,排列構型會當有 $ C _ { 五 } ^ { 十 } $=兩百五十二種。(參見組合數學)
 
根據據磕著的統計學定義,熱力學第二定律說明一个孤立系統的傾向增加混亂程度,根據上述銀角仔的例會當知,每一分鐘咱凊彩跋一个銀角仔,經過一段長時間了後,咱檢查一下銀角仔,有「可能」十个攏是正面抑是攏反爿,但是上大的可能性是正面佮反面的數量仝款等。
 
混亂程度行對增加的觀念予真濟人接受,但是誠簡單引起一寡錯誤熟似,上主要的是著愛知影講 Δ _ S _ ≥ 零干焦會當用佇咧「孤立」系統,值得注意的是地球並毋是一个孤立系統,因為地球不斷咧對日頭以日頭的形式接收能量。但是有人認為彼號宇宙是一个孤立系統,即宇宙的混亂程度佇不斷的增加,會當推測出宇宙最後欲達到「熱寂」狀態,因為乎(所有恆星)攏是仝款的方式會當放散熱能,能源將會焦硞,閣無任何會當做功的能源矣。毋過這款觀點並無得著證明。毋過有的人認為,宇宙是一个開放的、無限的系統,袂當共有限的時空尺度範圍內底的「me-lí-á」推廣到廣允的宇宙內底,所以熱寂講無正確。
 
===微觀計算===
 
佇古典統計力學中,微觀狀態的數量實際是無限的,所以古典系統性質是連紲的,譬如講古典理想氣體是定義佇咧所有原本的位置佮動量上,是根據實際數量連續算的。所以愛定義 _ Ω _,必須愛引入微觀狀態進行「分類」的方法,對理想氣體來講,咱認為講若是一个原本的位置佮動量分別佇咧 _ δx _ 和 _ δp _ 範圍內底,伊干焦屬於「一款」狀態。因為乎 _ δx _ 和 _ δp _ 的值是任意的,鋪排無一个確定值,著愛親像講增加一个常數項。這種微觀狀態分類方法叫做「組元的配分」,佮應對量仔力學選擇的組元狀態。
 
這種霧霧概念被量子力學理論解決矣,一个系統的量子狀態會當表述做組元狀態的位置,選擇作為非破缺的哈密頓函數的典型特徵狀態。佇咧量子統計力學中,Ω 是做為具有仝款熱力學性質的基本狀態的數量,組元狀態的數量是會當算的,所以阮會使確定 Ω 的值。
 
但是組元狀態的確定嘛是有一寡凊彩,決定佇無仝款的狀態「組元的配分」佮古典物理學中無仝款的微觀狀態。
 
這致使著這會當斯特定理,有時嘛叫熱力學第三定律,就是講系統佇絕對溫度零度的時陣,柱為一恆定定數,這是因為系統佇絕對溫度零度的時陣佇咧基礎的狀態,所以講伊的基礎狀態的簡併態。有真濟系統,如晶格點陣就存在一个唯一的基礎狀態,所以伊佇絕對溫度零度的時陣禁禁(因為乎 ln ( 一 )=零)。
 
==板的歷史==
 
熱力學第一定律闡述的是「能量」以及「能量守恆」的概念,但是頭一定律無法度定量解說摩擦佮消磨的影響。
 
法國數學家拉扎爾 ・ 卡諾的分析佮貢獻最後致使著「ua-sá-bih」這个概念的誕生。一八O三年,拉扎爾 ・ 卡諾發表一篇文章「運動和平衡的基本原理」,提出佇任何一个機械的運動部分的加速和衝擊意味著動量(momentum)的損失,嘛會使講,佇任何自然過程中,總是存在的「有路用」的能量沓沓仔消敨這一固有的趨勢。是因為上述研究,一八二四年拉扎爾 ・ 卡諾的後生尼科拉斯 ・ 萊奧納德 ・ 薩迪 ・ 卡諾發表了「關於火的原動力」,提出所有的熱機的工課攏愛儉佇咧溫度差,當熱量對熱機熱的部份向熱機冷的部份轉移的時,熱機得著原動力。這是對熱力學第二定律的上頭先空見。
 
卡諾提出的可逆熱機只存在於理想情形。十九世紀五空年代佮六空年代,德國物理學家克勞修斯佇咧對實際熱機的研究中進一步指出,任何熱機攏毋是可逆的,無可能講攏無「改變」,而且進一步對這个「改變」進行矣定量研究。克勞修斯認為,實際熱機佇咧使用過程中會產生「是無法度使用」的熱量(比如講熱機的活塞佮熱機壁堵產生的熱量。佇這个基礎頂面,克勞修斯提出瞭的概念,欲描述做能量的消敨。
 
==枋仔的圖畫==
 
以下公式會當用於在 P-V 圖表上畫出糊:
 
 
: $ S=nR \ \ ln ( 一 + P ^ { C _ { V } \ over R } V ^ { C _ { P } \ over R } ) $
 
兩項注意事項:(一)這並毋是假仙的定義(是對影響申),(二)伊較設 _ CV _ 佮 _ CP _ 攏是常數,毋過事實並毋是按呢,詳細請見下跤。
 
==抹壁的測量==
 
佇現實的實驗內底,一个系統內底凊彩是足歹撚的。所以乎,測量的技巧是建基於熱力學中樞的定義,並且倚靠嚴格的測卡法。
 
為著簡單起見,測量一个熱力學狀態會當體積 _ V _ 佮壓力 _ P _ 來講的機械系統。為著欲測量別狀態的被,應該頭起先佇一个對參考狀態到預期狀態中的系列連續狀態中測量佇咧固定體積佮固定壓力(會分別以 _ CV _ 佮 _ CP _ 表示)狀況之下的熱容量。熱容量佮瑛 _ S _ 佮溫度 _ T _ 之間的關係為:
 
 
: $ C _ { X }=T \ left ( { \ frac { \ partial S } { \ partial T } } \ right ) _ { X } $
 
下標 _ X _ 佮固定體積抑是固定的壓力有關。這會當定積分計算出問題的改變:
 
 
: $ \ Delta S=\ int { \ frac { C _ { X } } { T } } dT $
 
所以,會當得著參考的狀態(_ P 零 _ , _ V 零 _)關連的交易的任何狀態(_ P _,_ V _)。 完整的公式按怎佇所選擇的中央狀態。可比講,若參考狀態佮最終狀態氣壓仝款:
 
 
: $ S ( P , V )=S ( P , V _ { 零 } ) + \ int _ { T ( P , V _ { 零 } ) } ^ { T ( P , V ) } { \ frac { C _ { P } ( P , V ( T , P ) ) } { T } } dT $
 
另外咧,若是參考狀態佮終結狀態中央存在一階相變,佮相變有牽連的潛熱應納入計算內底。
 
參考狀態之下的人應該獨立的計算。佇這个完美的狀況之下,應該共參考狀態凡勢一極高溫,系統以氣態存在的點。在此狀態下的被親像完美氣體閣加上分子旋轉佮振動的狀況,會當用分光法加以測量。若所選擇去參考狀態的溫度傷低,該狀態的有機會構成非常常注意的表現而對計算構成困難。比例講,後擺者方法計算冰的摃值,而且設零度的溫度無影跡,得出來的結果會比以高溫參考的狀態計算出的結果減三甲四一 J / K / mol。造成這个現象的原因是冰晶體帶有幾何無穩定性的性質,並且因此佇相當低溫的狀況之下會帶有無消失的零點下的趨勢。
 
==足熱力學的被==
 
訊論方面的人,請參閱抹 ( 資訊理論 )。事實上,兩款被中間存在緊密聯絡,𪜶之間的關係顯示出熱力學佮資訊論之間的深厚關係。
 
資訊學之所以猶原號做「ua-sá-bih」,是因為伊的公式佮熱力學曲去的公式仝款,是波茲曼在統計力學領域推導出來的,波茲曼對微觀粒子出發,總結曉的宏觀性質,(頂頭第二章會當看著波茲曼公式對抹的解說)。 毋但是資訊科學,生物學佮生態學也利用鼻的概念。熱力學中樞表示的是「系統是亂狀態」,這佮生物學相通,一九四空年代薛丁格佇咧《性命是啥物》內底就提出生物就是負責的過程;資訊理論中資訊寢表示是資訊量;生態學中鋪表示的是生物多樣性。
 
===時間之箭===
 
鋪是佇咧物理學領域內面若親像暗示干焦向一个特定行進方向的量,有時陣予人號做時間之箭。綴時間的推捒,熱力學第二定律:孤立系統的四配狀態永遠干焦會增加,袂減乎。所以,我感覺對這个角度,學的測量予人看做是一種時鐘。
 
==注釋==
 
==參考文獻==
 
===引用===
 
===來源===


==外部連結==
==外部連結==


* Entropy and chaos
* 元素增加佇洛斯阿拉莫斯國家實驗室的紹介(英文)
 
* EnvironmentalChemistry . com—— ua-sá-bih(英文)
==參見==
* 元素增加佇咧 _ The Periodic Table of Videos _(諾丁漢大)的介紹(英文)
 
* 元素增加佇咧 Peter van der Krogt elements site 的介紹(英文)
* 烏櫳櫳
* WebElements . com–ua-sá-bih(英文)
* 馬克士威妖
* 熱力
* 時間箭頭
* 資訊息


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於 2025年8月24日 (日) 11:46 的最新修訂

ua-sá-bih(拼音:yà,注音:ua-sá-bih ㄚˋ; 英語:Argon), 是一種化學的元素,化學符號做Ar,原子序數為十八,原子量是三十九石九四八  u,佇禮拜表的第十八族,是一種閣有性地體。抹著大氣體積的百分之空九三四(九千三百四十 ppmv), 是地球大氣層第三濟的氣體,是水蒸氣的兩倍以上(平均四千 ppmv 左右,但是變化足大的)、 二氧化碳(四百 ppmv)的二十三倍之外、ua-sá-bih(十八 ppmv)的五百倍以上。鋪是地殼含量中上豐富的貧惰性元素,在地殼內占百分之空抹零零一五。

已知的同位素總共有十四種,包括講三十三至鋪四十六。地球大氣中大部份的被原素是分-四十(是由地殼中的鉀-四十衰變來)。 ua-sá-bih-三十六是宇宙中上捷看著的被同位素,因為伊是上𠢕由超新星核融合產生的產物。

" argon " 這个名稱源自於希臘語中的 ἀργόν,意思講「貧惰的」、「 無活骨的」,遮爾號名是因為這个元素差不多無進行化學反應。枋佇原子的外部殼層完整的八堵體(八个電子)予伊變甲閣較穩定,嘛無容易佮其他的元素產生鍵結。伊的三相點以國際實用溫標定義為八十三石八空五八 K。

被原工業的製程上是用液態空氣分餾來得。影定做遮的氣體,應用佇咧拋荒或者是其他會當增加物質反應能力的高溫工業製程。比如講,佇石墨電爐內底加入受氣以防止石墨燃燒。鼻氣也出現佇咧白列燈、螢光燈、其他氣體放電管佮螢光輝光啟動器。被激發了後會當放出青色的氣體雷射。

歷史

ua-sá-bih(來自希臘語 ἀργόν,帶有貧惰抑無效的意思), 號名參考伊的化學活性。這个伊頭一个予人發現的慢性氣體的化學性質令號名者印象會深刻。一七八五年,亨利 ・ 卡文迪啥懷疑伊性氣體是組成大氣的一部份氣體。一八九四年,佇倫敦大學學院,約翰 ・ 斯特拉特,第三代瑞立男爵佮威廉 ・ 搝姆齊透過移除了氧氣、二氧化碳、水以及氮的清氣空氣樣本,使鷹第一擺對空氣內底予人隔絕出來。𪜶已經確認講是對化學化合物生的氮比大氣中的氮閣較輕百分之空抹五,精差細細,但已經有夠重要吸引𪜶的注意力幾若個月。𪜶做出了結論:空氣內底閣有另外一種氣體佮氮氣濫做伙。含氣佇一八八二年嘛被 H . F . Newall 佮沃爾特 ・ 諾而已 ・ 赫特利的研究偶然發現。𪜶發現新的發射光譜,並無符合佇彼當陣已經知影的元素。 一直到一九五七年,枋的化學符號一直是 " A ",了後去予人改做 " Ar " 到這馬咧。

特性

ua-sá-bih,是一種閣有性地體。無論是氣態抑是液態,攏無色、無味而且無毒。伊佇水內的溶解度比氮較濟出了二四五倍。雖然講是一般的情形下攏足穩定的,袂佮其他化合物抑是元素化合,但是科學家猶是有法度佇極端的條件下形成一寡被化合物,親像二空空年八月是由芬蘭化學家馬庫 ・ 拉薩能(Markku Räsänen)領導的小組發現的氟肪化氫($ { \ ce { HArF } } $)。 這氟、氫佮御的化合物佇咧 − 兩百六十五 °C 才有法度保持穩定。此外,枋閣會當做客體分子,佮水形成包合物。除了以上基態的物質以上,目前已經發現含鼻的離子佮激發態毋著合物(像 ArH + 和 ArF), 根據理論計算是顯示標準應該會當形成佇咧室溫下穩定的化合物,雖然目前猶未發現𪜶存在的線索。

抹粉味定定予人注入電火球仔內底,因為石碾就算佇高溫之下嘛袂佮燈絲來發生化學作用,對延長燈絲來的壽命。佇咧 sir-tián-lè-sù、ua-sá-bih、a-lú-mih、增加佮其他特種金屬電銲接的時陣、鋼鐵生產的時,交代也用做保護氣體。

鋪排的發現

鋪曾經佇一七八五冬由亨利 ・ 卡文迪啥物製備出來,但是煞無發現這是一種新的元素;一直到一八九四年,約翰 ・ 斯特拉斯佮蘇格蘭的化學家威廉 ・ 搝姆齊才通過實驗確定製是一種新元素。𪜶主要是先對空氣樣本中去除氧、二氧化碳、水汽等咧得著的氮氣和對氨分解出的氮氣較,結果發現對氨內分解出的氮氣比對空氣中得著的氮氣輕百分之一孵五。雖然這精差真細,但是已經大到彼个誤差的範圍以外。所以𪜶認為空氣內底應該是一種不為人知的新氣體,抑若彼號新氣體就是被氣。

另外一八八二年 H . F . 紐厄爾佮 W . N . 哈特萊對兩个獨立的實驗中觀測空氣的色水光譜時,發現光譜中存在已經知元素光譜無法度解說的譜線,但是並無意識著彼就是被氣。因為佇自然界內底含量真濟,鋪是上早予人發現的慢性氣體,目前伊的符號做 $ { \ ce { Ar } } $(佇咧一九五七年進前,伊的符號做 $ { \ ce { A } } $)。

天然含量

含量佇地球大氣內底含量以體積計算為百分之空七九三四,佇咧以質量算做百分之一的鋪二九,佇地殼內底,因為極加佇自然的情形之下無佮其他化合物反應,攏形成固態的物質,但是會當予「牢佇咧」放射性岩石內底。鑑於空氣內底凊彩閣較會著,工業用的木友大部份就直接對空氣提著。主要是用分餾法提出,是像彼氮、氧、ua-sá-bih、ua-sá-bih、鋪等等的氣體嘛攏是按呢對空氣內底提的。

若佇火星的大氣內底,ua-sá-bih-四十以體積計算的話佔有百分之一占六,搤槌仔-三十六的濃度為五 ppm;另外一九七三年水手號計畫的太空探測器飛過水星的時陣,發現伊稀薄的大氣中占有百分之七十分氣,科學家相信這寡消息是對水星岩石本身的放射性同位素衰變來到位。㧎西尼-惠更斯號佇土星上大的衛星,也就是泰坦上,嘛發現少少的追究。

仝位素

鋪排穩定的同位素有𫞼-四十 ( $ { \ ce { ^ 四十 Ar } } $ ) 天然含量百分之九十九石六、ua-sá-bih-三十六 ( $ { \ ce { ^ 三十六 Ar } } $ ) 天然含量百分之零馮三四佮沙崙-三十八 ( $ { \ ce { ^ 三十八 Ar } } $ ) 天然含量百分之零被零六。一般來講穩定的被-四十是由地殼中的鉀-四十 ( $ { \ ce { ^ 四十 K } } $ ) 經過電子影響著抑是正囝發射衰變來的。百分之十一交二的鉀-四十以這兩種方式衰變做摃-四十,另外閣有百分之八十八葩鼻八通過 β 衰變成做鈣-四十 ( $ { \ ce { ^ 四十 Ca } } $ )。這個特性會當予人用來測定岩石的年齡。

在地球大氣,無穩定的被-三十九 ( $ { \ ce { ^ 三十九 Ar } } $ ) 會當經過宇宙射線轟擊坂-四十而生成,另外嘛會當經過鉀-三十九 ( $ { \ ce { ^ 三十九 K } } $ ) 是中子抹著來的。至於孵-三十七,會當對 ( $ { \ ce { ^ 三十七 Ar } } $ ) 核試驗中形成的鈣的人造同位素衰變來,ua-sá-bih-三十七的壽命非常短,半衰期干焦三十五工。

化合物

因為響氣有的八个價電子,佔滿了其原子軌域的上外層,所以無簡單佮其他的原子結合,化學性質非常無活潑。佇咧一九六二年以前,一般認為講增加佮其他的貧惰性氣體是完全無法度佮其他的物質產生化學反應,毋過無偌久了後比鋪排較重的化合物就陸續予人合成,所以咧激勵科學家發現新的貧惰性氣體化合物。一九八二年佇星際空間探測著四氫離子,是分一種多原子離子。佇二空空年八月,第一个清的化合物佇芬蘭的赫爾辛基大學是由馬庫 ・ 拉薩能領導的小組首先被製備出來,𪜶利用紫外線照射含有微量氟化氫的孵氣冰角,形成氟淋化氫,分子式為啥物 HArF,這種化合物會當佇四十 K(− 兩百三十三追氏度)的低溫下保持穩定。另外佇二空空三年發現一種新疆化合物存在的影跡,二氟化又閣(ArF 二), 但目前猶無任何會當靠的證據會當證實。

製備

工業上

目前佇工業上得著被的方法就是共空氣蒸餾。用冷卻器會當先共滾的九十歲二 K 的氧液化,移除液氧了後繼續冷卻就會當液化較鬧熱為八十七堵三 K 的被氣,尾仔留下彼號燒滾七十七孵三五 K 的氮氣。目前是以這種方法製造的趨勢佇全世界有七十萬噸 / 年。

其他的方法

另外用鉀-四十的衰變嘛會當製造孵氣,毋過這種製備法的效率並無懸,因為鉀-四十的半衰期長到一丈二六 × 一百空九年,所以並無咧用。若是欲製造抹的放射性仝位素的話,就必須愛靠迴旋加速器佮重離子加速器來共其他元素轉做固定的同位素。

用途

因為孵氣具有貧惰性、低傳熱率遮的性質,因此伊予人廣泛地運用佇真濟方面。

響氣最主要的用處就是伊的慢性,會使保護一寡容易佮週遭物質發生反應的物件。雖然其他的慢性氣體閣有遮的特性,毋過允氣佇空氣內底含量上濟,嘛是上好取得,因此相對就較俗,有經濟的效益。另外揣著氣俗的原因猶閣有伊是製造液氧佮液氮的副產品,因為𪜶兩个攏是工業上重要的原料,生產足濟的,所以逐年攏有誠濟液副產品。

以骨慢性的用途主要有:

一 . 電火球仔底的填充氣體,因為極加袂佮燈芯產生化學反應,搤閣會使保持氣壓減少麝絲昇華,會當延長燈絲使用壽命。 二 . 知影拍電龜的時陣所用的保護氣體,其中包括講 MIG 拍接、GTA 拋接佮 GMA 拍種等,佇這个時陣四配通常會佮二氧化碳濫做伙使用。 三 . 可以拍火,拍火的好處是強欲袂損蕩任何的火場的物件,通常佇咧火場有特殊儀器的時陣才使用。 四 . 是用佇咧感應允著電漿的氣體之一。 五 . 用佇咧保護加工內底的被安佮其他容易發生反應的金屬:比如講周和瑛。 六 . 保護成長中的矽晶體佮棕晶體,這晶體主要是用半導體學的。 七 . 佇博物館內底,會佇一寡重要的文物的玻璃專櫃仔內底共坉充去,避免氧化。 八 . 佇咧 bì-lù 罐內底的添充物件,雖然嘛會當用氮氣代替。 九 . 佇咧激酒的過程內底,bì-lù 桶內底的填充物,伊會當共氧氣置換,以避免 bì-lù 桶內底的原料被氧化做乙酸。 十 . 佇藥學仔內底,學校是有法度用著保護一寡靜脈內底的治療是藥仔,比一个例,親像對乙影響胺基酚。仝款乎,這嘛是防止藥物受著氧氣的破壞。 十一 . 用冷卻 AIM 鋪九響尾蛇飛彈的追蹤器,學彼當陣攏是用高壓儲存,然後當咧放氣體了後就會當𤆬走一寡熱量。 十二 . 為石墨電熔爐內底的保護氣體,較免伊予氧化。 十三 . 廣告用的霓虹燈內底,有當時仔嘛會加入風神,加了響氣的霓虹燈管,日時看起來是不顏色透明的,一旦通電了後,響氣受著電的刺激,會放出青色的光芒。 十四 . 芳氣的低傳熱率嘛是伊的特性之一,像伊會當做隔熱窗門中兩層玻璃之間的填充物。 十五 . 因為孵的低傳熱率閣愛慢性,響氣佇咧水肺藏水會當用來做膨脹藏水衫的氣體。芳氣猶閣會當佇水肺中代替氮氣(吸收純氧對身體無好,所以水肺中愛摻其他氣體), 因為氮氣佇高壓落會溶去血液裡而且造成氮麻醉,鋪氣著會當減輕這款的症頭(雖然一般來講,慢性氣體閣會造成這款的症頭)。

使用特定的方法會使伸勼去離子化並且發光,這種功能可能用電漿燈佮粒仔物理學中的能量器。以平均做的摃雷射發出藍光,伊佇醫學外科內底會當用連接動脈、去除腫瘤佮治療目睭的缺陷等。響氣猶閣會當用佇鍍。另外孵-三十九有二六九年的半衰期,會使用佇咧測定地下水佮冰層的年齡,鉀-被年代測定法適用鉀-四十衰變做摃-四十的過程來用於測定火成岩的年齡。

危害

一般來講,鋪氣是對身體攏無危害的,猶毋過若長期暴露佇高濃度的被氣中會因為缺氧而無氣,液態抹著可能造成爆炸佮凍傷。

  • 元素增加佇洛斯阿拉莫斯國家實驗室的紹介(英文)
  • EnvironmentalChemistry . com—— ua-sá-bih(英文)
  • 元素增加佇咧 _ The Periodic Table of Videos _(諾丁漢大學)的介紹(英文)
  • 元素增加佇咧 Peter van der Krogt elements site 的介紹(英文)
  • WebElements . com–ua-sá-bih(英文)

參見

  • 工業氣體
  • 慢性氣體
  • 鉀-四十

延伸閱讀

  • (英文)Emsley , J . , Nature’s Building Blocks ; Oxford University Press : Oxford , NY , 兩千空一 ; pp .   三十五–三十九 .
  • (英文)Brown , T . L . ; Bursten , B . E . ; LeMay , H . E . , In _ Chemistry : The Central Science _ , 十 th ed . ; Challice , J . ; Draper , P . ; Folchetti , N . et al . ; Eds . ; Pearson Education , Inc . : Upper Saddle River , NJ , 二千空六 ; pp .   兩百七十六 and 兩百八十九 .
  • (英文)Triple point temperature : 八十三孵八空五十八 K-Preston-Thomas , H . The International Temperature Scale of 一千九百九十 ( ITS 鋪九十 ) . Metrologia . 一千九百九十 ,二十七: 三–十 [二千空八孵五鋪五] .(原始內容存檔佇兩千空一十一抹四鋪二十).
  • (英文)Triple point pressure : 六十九 kPa-Section 四 , Properties of the Elements and Inorganic Compounds ; Melting , boiling , triple , and critical temperatures of the elements . CRC Handbook of Chemistry and Physics 八十五 th edition . Boca Raton , Florida : CRC Press . 兩千空五 .   引文格式的一維護:趁著文本 ( link )

參考資料

外部連結

  • 元素增加佇洛斯阿拉莫斯國家實驗室的紹介(英文)
  • EnvironmentalChemistry . com—— ua-sá-bih(英文)
  • 元素增加佇咧 _ The Periodic Table of Videos _(諾丁漢大學)的介紹(英文)
  • 元素增加佇咧 Peter van der Krogt elements site 的介紹(英文)
  • WebElements . com–ua-sá-bih(英文)