普通化学（莱纳斯·鲍林）/物质的性质和特性

1-1

物质和辐射能量有什么区别？

这两种形式的质量-能量之间的本质区别在于，物质以小于光速的速度运动，而辐射能量以光速运动。

1-2

爱因斯坦关于质量和能量的关系是什么？指出该关系中各术语的 SI 单位。 这当然是众所周知的 $E=mc^{2}$ 。按照 SI 单位，该公式写作

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

注意，左手边的 $\mathrm {J}$ （表示焦耳）可以分解为

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

因此，两边的单位是相等的，这是必需的。

1-3

用 SI 单位表示，将 1 升（1 千克）液态水从 273.15 K 升温到 373.15 K 需要多少能量？(参见 1-3 节中关于卡路里的讨论)。

答案必须用焦耳表示。但是，最方便的计算单位是热化学卡路里，它等于 4.184 焦耳。热化学卡路里又略小于 15°C 卡路里，这是将 1 克水在标准温度下从 14.5°C 升温到 15.5°C 所需的能量单位。由于只需要一个近似答案，因此只需记住开氏度和摄氏度的数量级相同。然后所需的（热化学）卡路里数为 100,000 热化学卡路里，即 418,400 焦耳（418.4 千焦耳）。

1-4

验证以下内容…… 将摄氏度转换为华氏度，我们需要乘以 1.8 并加上 32，将华氏度转换为摄氏度，我们需要减去 32，然后除以 1.8。

1-5

水银在 -40°C 结冰。它的冰点在华氏温标上是多少？

-40°F（这是两个温标上相同的唯一温度）。

1-6

对于以下每个系统 ([1]) 说明系统中存在多少个相； ([2]) 说明每个相是纯净物质还是混合物； ([3]) 说明系统的成分； ([4]) 为系统提供一组组分

一个装有饱和盐水溶液和几个盐晶体的烧瓶。
1. 两个。
2. 水相是混合物，因为它含有水和盐。然而，固相可以被认为是纯净物质。
3. 成分是盐的水相和固相。
4. 组分是盐和水。
一个 100 毫升的真空密闭石英管，里面装有 10 克纯锌，加热到大约一半的锌熔化。
1. 不考虑石英管本身，系统中存在两个相。
2. 这两个相都以纯净物质的形式存在。
3. 成分是锌的液相和固相。
4. 有一个组分，锌。
与 ([2]) 相同，但含有 10 克铜金合金而不是 10 克锌。
1. 系统中存在两个相（对容器使用与之前相同的假设）。
2. 这两个相都是混合物，具体来说，是合金。
3. 成分是铜金合金的液相和固相。
4. 有两个组分，铜和金。

1-7

物质的“内禀性质”是什么意思？气味、形状、密度、颜色、重量、味道、光泽、面积、磁化率和热容是内禀性质吗？其中哪些性质可以进行定量测量？

物质的**内禀性质**是指不受物质数量或细分状态明显影响的性质。换句话说，一座山高的粉末状食盐（氯化钠）与一个棒球大小的食盐晶体，都拥有相同的内禀性质，例如密度和解理。物质的颜色是重要的物理性质。值得注意的是，物质的**表观颜色**取决于它的细分状态：当大的颗粒被研磨成更小的颗粒时，颜色会变浅，因为光在被界面（表面）反射回来之前穿过的距离随着颗粒变小而减少。

气味、密度、颜色、味道、磁化率和热容都是内禀性质，虽然当物质被细分时，气味和颜色可能会被放大。形状、重量和面积不是内禀性质，因为它们取决于物质的量。

密度、颜色、重量、面积、磁化率和热容可以进行定量测量。