普通化學（萊納斯·鮑林）/物質的性質和特性

1-1

物質和輻射能量有什麼區別？

這兩種形式的質量-能量之間的本質區別在於，物質以小於光速的速度運動，而輻射能量以光速運動。

1-2

愛因斯坦關於質量和能量的關係是什麼？指出該關係中各術語的 SI 單位。 這當然是眾所周知的 $E=mc^{2}$ 。按照 SI 單位，該公式寫作

$\mathrm {J} =\mathrm {kg} \cdot \left({\frac {\mathrm {m} }{\mathrm {s} }}\right)^{2}$

注意，左手邊的 $\mathrm {J}$ （表示焦耳）可以分解為

$\mathrm {N} \cdot \mathrm {m} =\mathrm {kg} \cdot {\frac {\mathrm {m} }{\mathrm {s} ^{2}}}\cdot \mathrm {m} =\mathrm {kg} \cdot \left({\frac {\mathrm {m} }{\mathrm {s} }}\right)^{2}$

因此，兩邊的單位是相等的，這是必需的。

1-3

用 SI 單位表示，將 1 升（1 千克）液態水從 273.15 K 升溫到 373.15 K 需要多少能量？(參見 1-3 節中關於卡路里的討論)。

答案必須用焦耳表示。但是，最方便的計算單位是熱化學卡路里，它等於 4.184 焦耳。熱化學卡路里又略小於 15°C 卡路里，這是將 1 克水在標準溫度下從 14.5°C 升溫到 15.5°C 所需的能量單位。由於只需要一個近似答案，因此只需記住開氏度和攝氏度的數量級相同。然後所需的（熱化學）卡路里數為 100,000 熱化學卡路里，即 418,400 焦耳（418.4 千焦耳）。

1-4

驗證以下內容…… 將攝氏度轉換為華氏度，我們需要乘以 1.8 並加上 32，將華氏度轉換為攝氏度，我們需要減去 32，然後除以 1.8。

1-5

水銀在 -40°C 結冰。它的冰點在華氏溫標上是多少？

-40°F（這是兩個溫標上相同的唯一溫度）。

1-6

對於以下每個系統 ([1]) 說明系統中存在多少個相； ([2]) 說明每個相是純淨物質還是混合物； ([3]) 說明系統的成分； ([4]) 為系統提供一組組分

一個裝有飽和鹽水溶液和幾個鹽晶體的燒瓶。
1. 兩個。
2. 水相是混合物，因為它含有水和鹽。然而，固相可以被認為是純淨物質。
3. 成分是鹽的水相和固相。
4. 組分是鹽和水。
一個 100 毫升的真空密閉石英管，裡面裝有 10 克純鋅，加熱到大約一半的鋅熔化。
1. 不考慮石英管本身，系統中存在兩個相。
2. 這兩個相都以純淨物質的形式存在。
3. 成分是鋅的液相和固相。
4. 有一個組分，鋅。
與 ([2]) 相同，但含有 10 克銅金合金而不是 10 克鋅。
1. 系統中存在兩個相（對容器使用與之前相同的假設）。
2. 這兩個相都是混合物，具體來說，是合金。
3. 成分是銅金合金的液相和固相。
4. 有兩個組分，銅和金。

1-7

物質的“內稟性質”是什麼意思？氣味、形狀、密度、顏色、重量、味道、光澤、面積、磁化率和熱容是內稟性質嗎？其中哪些性質可以進行定量測量？

物質的**內稟性質**是指不受物質數量或細分狀態明顯影響的性質。換句話說，一座山高的粉末狀食鹽（氯化鈉）與一個棒球大小的食鹽晶體，都擁有相同的內稟性質，例如密度和解理。物質的顏色是重要的物理性質。值得注意的是，物質的**表觀顏色**取決於它的細分狀態：當大的顆粒被研磨成更小的顆粒時，顏色會變淺，因為光在被介面（表面）反射回來之前穿過的距離隨著顆粒變小而減少。

氣味、密度、顏色、味道、磁化率和熱容都是內稟性質，雖然當物質被細分時，氣味和顏色可能會被放大。形狀、重量和麵積不是內稟性質，因為它們取決於物質的量。

密度、顏色、重量、面積、磁化率和熱容可以進行定量測量。