化學原理啟迪220
1. 卡計實驗可在固定體積的條件下進行。舉例來說，相機的鎂光燈閃爍時，鎂光燈非常熱，因為鋯與鎂的線圈，與燈泡內的氧氣，進行的反應是散熱。
2. 在鎂光燈泡內的反應，體積是固定保持不變的，因為燈泡殼是硬的、沒彈性的。在這樣的條件下進行的反應不會做任何的功，因為功=體積×壓力，必須體積改變才有辦法作功。
3. 為了研究體積固定的條件下，反應能量的改變，我們常常用到炸彈熱卡計（彈卡計）bomb calorimeter。
4. 一定份量的反應物，被放到堅硬鋼製的容器中，然後點燃這些反應物。透過測量水或卡計其他部分的溫度增加多少，判斷出反應的能量改變情形。
5. 如果一個反應在體積固定的容器中進行，它的體積改變就等於0，所以做的功也是0。因此
ΔE＝q+w＝q＝qV （體積固定下的熱）
6. 假設我們想測量辛烷（C8H18）燃燒的能量，辛烷是瓦斯的一種成分。一份0.5269g的辛烷樣本被放入彈卡計中，卡計的熱容量是11.3kJ/℃，意思是要讓卡計裡的水或卡計其他部分的溫度提高1℃，需要灌注11.3kJ的能量。容器中有過量的氧使辛烷可以被點燃，並造成卡計的溫度提高2.25℃。
7. 反應釋放的能量計算如下：
反應釋放的能量
＝增加的溫度×溫度增加1℃需要的能量
＝ΔT×卡計的熱容量
＝2.25℃×11.3kJ/℃＝25.4kJ
8. 計算的結果是，燃燒0.5269g的辛烷，會釋放25.4kJ的能量。但是公克不是我們平常用來衡量熱量的單位，我們是使用莫耳mole，所以我們必須知道0.5269g的辛烷莫耳數是多少？
0.5269g octane × (1mol octane／114.2g octane)
＝4.614×10－3 mol octane
9. 4.614×10－3 mol的辛烷octane，釋放25.4kJ的能量，因此每莫耳釋放的能量是：
25.4kJ／4.614×10－3mol＝5.50×103kJ/mol
10. 因為這個反應是散熱，內能ΔE是負數
ΔE燃燒＝－5.50×103kJ/mol
11. 特別留意這個反應沒有做任何功，所以內能變化ΔE等於熱q
ΔE＝q+w＝q
＝－5.50×103kJ/mol
12. 【例題】長久以來都有個說法，水解產生的氫氣可以取代天然氣（主要是甲烷）的燃料地位。為了比較這幾種燃料燃燒產生的能量大小，我們利用熱含量是11.3kJ/℃的炸彈卡計，測量這二種燃料燃燒的實驗。
1.50g的甲烷氣體樣品與過量的氧氣在卡計中燃燒，會使得卡計內的溫度提高7.3℃。1.15g的氫氣樣本與過量的氧氣在卡計中燃燒，會使得卡計內的溫度提高14.3℃。計算氫氣與甲烷每公克的燃燒能量。
13. 【解題】計算甲烷的燃燒能量，使用的卡計熱含量是11.3kJ/℃，甲烷燃燒後溫度提升7.3℃：
燃燒1.50gCH4釋放的能量
＝（11.3kJ/℃）（7.3℃）
＝83kJ
每1g CH4釋放的能量
＝83kJ/1.50g
＝55kJ/g
14. 氫氣燃燒
燃燒1.15gH2釋放的能量
＝（11.3kJ/℃）（14.3℃）
＝162kJ
每1g H2釋放的能量
＝162kJ/1.15g
＝141kJ/g
15. 「燃燒1g氫氣釋放的能量」是「燃燒1g甲烷釋放的能量」的二倍，顯示氫氣是非常有潛力的燃料。
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》
n 圖片來源：Wps.prenhall.com
徐弘毅
1. 有許多學者他的才華，等於他所寫的研究論文，也可以說這是他在固定體積下的「內能」，但是這樣的學者能不能「作功」呢？
2. 請學有專精的學者去當政務官，他能不能有明確而長久的政績呢？能不能提高公務員的行政效率呢？
3. 學者平常如果沒有德智體群美五育均衡並重，98％的機率不可能當好的政務官。因為要當一位優秀的政務官，不只要具備專業知識，同時要具備同理心與溝通能力，言行舉止要優雅如藝術家，作秀時所耗費的體能必須超過一般的運動員。
4. 所有的人都一樣，體能不好又要工作的時候，容易情緒失控；言行舉止粗俗，被新聞記者嘲笑的時候容易情緒失控；專業智能不夠，被文官嘲笑的時候也會情緒失控；面對不同意見的學者與派系的時候，無法冷靜地分析利弊得失，說服所有的派系，就會情緒失控。情緒失控的人，縱使得到過諾貝爾獎，智商也接近於零。
5. 對於政務官而言，「情緒管理能力」就是他主要的「內能」。常常白賊，經常政見跳票，這都是權貴階級信口開河、沒有「內能」的明顯證據。換言之，很明確認識到自己最近十年絕對守信用的人，才有情緒管理能力，才有當政務官的能力。
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