定容比热随温度变化?探索双原子分子的比热

  • 2022-02-14 11:14
  • 中国网科技

2月13日12: 00,《张朝阳的物理课》第28期准时播出。搜狐创始人、董事长兼CEO张朝阳坐在搜狐视频工作室,探索双原子分子的比热。

张朝阳向网友介绍了比热容的概念。首先导出单原子理想气体的比热,然后利用能量均分定理导出双原子分子的比热,但与室温下测得的实验数据不一致。为了解释实验观察到的定容比热随温度的阶跃变化,张朝阳引入了量子力学中离散能量的概念,并以氢气和一氧化碳为例解释了阶跃曲线。最后,利用玻尔兹曼分布和谐振子能级,计算出包括零点能量在内的振动能量的平均能量,推导出振动能量对应的比热,与高温下比热梯形图的曲线变化相一致。

“我们的课程内容丰富,不复习就会很难。”讲座前,张朝阳提醒网友要努力学习物理。“我们学点物理吧。虽然有点费脑,但真实而有意义,与每个人的生活息息相关。”

截至目前,《张朝阳的物理课》已经直播了二十多次。第一课和第二课,张朝阳学会了“力”和“速度”,算出了马斯克飞船和中国空间站的日常飞行圈数。第三、四课是与“振动”相关的,科普可见光的基础知识;第五课和第六课引发了关于声速和温度的大讨论。重温第七、八、九课经典物理的两朵乌云。

第10课和第11课重点复习黑体辐射曲线及其应用;第12、13、14课尝试进入爱因斯坦的思想世界,推导出著名的公式“E=MC”,演示时钟的慢刻度效应;第十五课解释原子的结构和原子核的衰变。第十六课从量子力学开始,讨论光的波粒二象性、康普顿散射、海森堡测不准原理、薛定谔方程等等。

从二十多节物理课可以看到《张朝阳的物理课》的直播风格。通过观察日常生活现象,利用网友最熟悉的话题来提升兴趣,可以通过公式推导来解释其背后的物理原理,“透过现象看本质”,进而依次解决生活中类似的问题。

张朝阳认为研究自然特别有趣。他希望物理课的观众能够保持好奇心,“在好奇心的驱使下,我们能够了解大自然的奥秘以及我们生活在这个世界上的原因”。课程每周五、周日12点在搜狐视频直播。同时,用户可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看过去完整的视频回放。

除了《张朝阳的物理课》,搜狐视频还邀请各专业领域的头部转播商入驻,直播科普知识,传递价值。北京交通大学理学院教师陈正博士玩了一个“好奇的科学实验”,走进了“光的波粒二象性”。美国康乃尔大学物理化学博士,化身“宝大人玩科学”,教普通人理解2021年诺贝尔奖;还有天体物理博士刘伯阳的科普《日全食是如何产生的》,理论物理博士后周思怡也开设了“弦理论世界”直播课。未来会有更多的知识播报员入驻,一起与科学互动。

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