原子量是怎么计算出来的
问题描述
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Dulong-Petit law杜隆-珀替定律:固体单质的质量比热容与其原子量的乘积是常数。
(对于某些非金属如C、B,偏离情况较大,可能与非金属内部依靠共价键而非金属键结合有关?)cM=K其中c是比热容,单位J·kg^-1`K^-1 。M是原子量或摩尔质量。如果所有数据都采取国际单位制,以铁25℃时的比热容为例,代入计算:444J·kg^-1`K^-1 * 0.056kg·mol^-1=24.864 J·mol^-1`K^-1注意到J·mol^-1`K^-1这个单位与理想气体常数R的单位一致,而且这个数也很接近理想气体常数的3倍,所以粗略有cM≈3R---------------------把公式稍微变形一下,两边都乘以质量和温度,得cM·m·△T≈3Rm·△Tc·m·△T≈(3Rm·△T)/MQ≈3R·n·△T其中Q是为使物体升温输入的热量,△T是物体温度的变化,n是物质的量。由于R是常数,因此上式可概括为“使物体温度上升1℃所需的热量,与物体中所含分子物质的量成正比。”换言之,“使1mol的某固体温度上升1℃,所需的热量都差不多。”为什么?显然这和1mol的任何物体所含分子数都相等应该有关系……再往下可能会涉及到能量均分定理,毕竟3R这个数值很让人在意,容易让人想起“多原子分子理想气体的恒容比热容是3R”这个结论。至于是不是这样,具体的推导如何,水平所限不能继续了。---------------------
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原子量是由原子中所含有的质子和中子的质量总和所决定的。质子和中子的质量约为1.67×10^-27千克,而电子质量可以被忽略不计。因此,原子质量可以视为质子和中子的质量总和。但是,由于不同的同位素中所含有的中子数不同,因此,同一种元素的原子量也会因为其同位素的不同而有所差异。为了计算原子量,我们需要记录每个同位素的相对原子质量,并且按照它们的出现百分比的权重来计算平均原子量。
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