16: Liquids and Solids Q&A
| 1 | Q:想到相變的問題:相是什麼?為什麼條件足夠下物質就都顯出3(4)相?而不是其它數目?或各不相同?我學過相變是分子們獲得能量而掙脫彼此的束縛.但為何不是分子相距慢慢變遠.而是某程度就"忽然"跳遠?它的機制到底是什麼? |
| A:關於第一個問題：雖然氣態、液態與固態是一般最常見的三種狀態，但實際上物質可呈現出更多不同的相。例如有許多的長形或是碟形分子，可以呈現出介於固態與液態間的多種液晶相(liquid
crystals): 向列相(Nematic phase)、Smectic A、Smectic
C、Cholesteric phase，在日常生活中許多的顯示版，如筆記型電腦的LCD，就是利用了物質在這種相所呈現出特殊光電性質，才能達成顯示的功能。除此還有等離子態(plasmas)、非晶固態(amorphous
solids)、超導態(superconductors)、超流體(superfluidity)、中子態(neutron
states)等多種不同的相。 關於第二個問題：考慮在恆溫的條件下壓縮一氣液。在高溫時壓力與體積的等溫曲線（P-V curve）類似於理想氣體，並無相變出現。在低於臨界溫度的情形，壓力體積變化曲線明顯地偏離理想氣體，並呈現所謂的相變化。如圖所示
其中的AB段是氣態，CD段是液態，BC段是氣液共存，相變化是在BC段間進行。液體在等溫下膨脹，每個分子平均動能等於 3kT/2，因此在整個PV曲線不同的狀態上，僅有平均位能是不同的。從C點液體開始相變，此時壓力為常數，僅體積逐漸變大，分子間的平均距離也隨之逐漸變大，克服分子間的位能所需之能量來自外加之熱量。直到B點相變完成，分子間的平均距離比C點大得多，這是這位同學所謂的"忽然"跳遠，但是仔細看BC段的相變，微觀的分子實際上是逐漸變遠的。 |
| 2 | Q:What's "perovskites"? |
| A:Perovskite鈣鈦礦是指CaTiO3。單斜晶系，空間群為P21/m，a0=0.537 nm，b0=0.746 nm，c0=0.544 nm，beta=90o48’。一般具有這種晶體結構的化合物總稱為Perovskite，鈣鈦礦型結構。理想的鈣鈦礦型結構是立方晶系，組成為ABX3，A及B原子為金屬原子，X多為鹵素或氧原子；A原子在單位格子的中心，B原子在晶格的頂點，原子在各稜的中點。文中所指釔鋇銅氧高溫超導體的晶體屬於此類結構。 |
| 3 | Q:asssss |
| A:bbbb |
