manbet手机版教授讲辞manbet手机版答:钛氏manbet手机版诺贝尔化学委员会成员manbet手机版瑞典皇家科学院

manbet手机版殿下，女士们，先生们。

manbet手机版化学的起源可以追溯到人类文化的发展。manbet手机版对物质宇宙的结构和变化规律的探索遵循了许多令人好奇的途径。manbet手机版炼金术士制造黄金或找到魔法石的梦想导致了一些实验，这些实验在今天看来是没有系统的，但这些实验逐渐使人们对物质的各种性质有了相当透彻的认识。manbet手机版这项研究背后的驱动力不仅仅是个人利益或想要取悦那些经常为实验买单的贵族赞助人，而是对知识的真正渴望。

manbet手机版只有当实验变得系统起来，人们试图发现物质变化的一般规律时，化学才成为一门科学。manbet手机版科学定律不仅应该能够对所有已知的自然现象作出连贯的解释，而且最好能够使我们预测新的现象。manbet手机版今天，当化学家在未知的领域摸索前进时，他们总是必须象炼金术士一样，通过实验来决定什么能做，什么不能做。manbet手机版但是，某些精确的一般定律给了他们很大的帮助，这些定律使人们能够预测在不同的外部条件下，例如在不同的压力和温度下，化学反应的结果。manbet手机版能够这样预见化学反应的结果自然具有巨大的实用价值。manbet手机版因此，现在常常可以预先计算出某一特定的化学过程是否可行，以及什么条件有利于这一过程。manbet手机版当然，这些定律也是我们对化学过程进行全面描述的基础，因此，自化学成为一门科学以来，对这些定律的研究一直占据着中心地位。

manbet手机版我在这里特别要谈到的定律是关于物质之间的亲缘关系的定律，或者如化学家所说，它们彼此之间的亲缘关系，如何定义这种亲缘关系，如何最好地测量这种亲缘关系，以及这种亲缘关系可以计算到什么程度。manbet手机版当煤块在空气中燃烧时，就会产生热量。manbet手机版发生的化学反应是煤与空气中的氧气结合形成二氧化碳。manbet手机版由此产生的热量首先被认为是亲和力的衡量标准，这是很自然的——人们当然会认为反应发生的趋势越大，热量就越大。manbet手机版这种情况经常发生，但并不总是如此。manbet手机版已知的化学反应会导致温度下降。manbet手机版因此，反应过程中所产生的热量不适合作为亲和度的精确测量。manbet手机版人们已经发现，我们应该测量化学反应的所谓自由能，即反应中释放的总能量中可以直接或间接用于产生机械能或电能的那部分。manbet手机版这种自由能可以用机械、电或光谱方法精确地测量，但只能在通常不太容易建立的条件下测量，例如，在平衡状态下研究反应是必要的。manbet手机版测量化学反应中产生的热量，即反应热，通常要简单得多，因此，在过去的五十年里，这一领域的大量研究自然致力于寻找某种方法，用这种方法可以从热中计算自由能，即使我们能够从纯热力学的决定中预测化学反应的结果。

manbet手机版从事这一研究的最杰出的科学家之一，也许是化学热力学最重要的先驱，是一个美国人，威拉德·吉布斯，他在上世纪末工作。manbet手机版他清晰地描述了这个方程，它告诉我们，为了计算反应热的自由能，我们需要知道的是manbet手机版熵manbet手机版反应过程中。manbet手机版这个熵变，乘以绝对温度，必须加上反应热才能得到自由能。

manbet手机版今年的诺贝尔奖得主威廉·弗朗西斯·焦克(William Francis Giauque)大大增加了我们对化学物质熵的认识，特别是在非常低的温度下。manbet手机版我将试着让你们了解熵是什么，但首先我必须解释，人们不能像观察温度和压力那样观察它，甚至化学学生一开始也会回避这个概念。manbet手机版如果一种物质被给予一定量的热量，那么熵增加的量等于热量除以绝对温度。manbet手机版这样我们就可以测量熵的变化，并且从这些测量中得到我们在给定温度下计算化学反应的自由能和反应热所必需的数据，如果我们知道它们在另一个温度下的话。manbet手机版熵是物质的一种非常有趣的性质，特别是在分子和原子理论中。manbet手机版这样我们就知道，我们所说的热是分子运动的结果。manbet手机版温度越高，分子运动就越活跃。manbet手机版熵是分子无序状态的一种度量。manbet手机版如果我们通过加热来融化冰晶，熵的增加量等于融化热除以绝对温度，冰晶中水分子的几乎完美的秩序就变成了由融化的冰形成的水中普遍存在的无序。

manbet手机版有一个普遍的规律，即所有自发的化学和物理过程都与熵的增加有关。manbet手机版因此，我们必须得出这样的结论:世界正变得越来越混乱——这一结论自然只能在分子过程中得到证明。

manbet手机版还有另一个非常重要的定律，即在温度等于绝对零度-273.16°时，结晶物质的熵为零。

manbet手机版热力学第三定律，是由德国诺贝尔奖得主，manbet手机版欧内斯特manbet手机版直到现在，Giauque的工作才完全证明了这一点。manbet手机版根据这个定律，我们现在不仅可以计算熵的差异，而且可以计算相当数量的元素和化合物的熵本身。manbet手机版因此，如果我们想计算形成某种物质所必需的自由能，例如，由碳、氢、氧和氮组成的某种有机物质，我们在表格中查找这些元素的熵，并确定该化合物的生成热和熵。manbet手机版因此，从生成热或反应热来计算化学亲和性的问题在原则上得到了解决。

manbet手机版然而，在这些计算所使用的数据和第三定律最终证明的背后，是对接近绝对零度温度下物质性质的广泛研究。manbet手机版正是在这里，这位今年的诺贝尔奖得主对化学做出了最大的贡献。manbet手机版凭借高超的实验技巧，他克服了在这种极端条件下进行调查显然必然存在的许多巨大困难。manbet手机版他还在这一领域中提出了新的实验方法，其中特别值得一提的是他的磁冷却方法。manbet手机版这种方法使接近绝对零度的温度成为可能，这是任何早期技术都无法做到的。

manbet手机版Giauque的方法是基于这样一个事实，即某些物质的晶体(如硫酸钆)在低温磁化时，可以达到更高程度的分子秩序。manbet手机版热在绝对零度以上1°的液氦浴中被释放出来。manbet手机版在液氦被抽走之后，晶体被热隔离，磁场被移除，温度下降到只比绝对零度高千分之一度。manbet手机版该方法已经在世界各地的一些低温实验室中得到广泛应用，并在超导和物质磁性方面取得了重要发现。manbet手机版Giauque在1926年4月9日的美国化学学会大会上首次提到了这个想法。manbet手机版但直到1933年，他才有必要的实验资源来实现他的项目。manbet手机版很有特点的是，Giauque说第一次成功的尝试是在1933年3月19日凌晨3点到9点之间进行的。

manbet手机版值得一提的是，焦克还研究出了精确测量绝对零度以上温度的重要方法。manbet手机版为了充分理解这一为研究开辟的温度范围的重要性，人们必须明白，物质的性质在绝对温度1°到0.003°之间的变化，与从室温到绝对温度1°之间的变化一样大。manbet手机版此外，当热引起的运动几乎停止，分子躺下休息时，许多自然现象就变得简单了。manbet手机版因此，Giauque对化学的贡献开辟了一个迷人的研究领域，他和他的同事们在这个领域取得了最重要的成果。manbet手机版在这次熵测量中，他成功地达到了比以前最好的测量高出十倍的精度，从而为前面提到的基本结果创造了先决条件:第三定律的有效性的证明和化学平衡的精确计算。manbet手机版在这些研究中使用了许多不同的物质。manbet手机版我在这里只提到氮氧化物之间的平衡和不同的硝酸水合物之间的平衡。manbet手机版对纯金属的熵的研究也很有意义。manbet手机版确定玻璃形式和晶体形式的甘油之间的熵差——早在Giauque 1923年的博士论文中就已经处理过这个问题——对于测试第三定律尤其重要。

manbet手机版Giauque通过比较他通过这些方法获得的熵值(量热熵)与他可以从带谱(光谱熵)计算的值，得到了许多有趣的结果。manbet手机版后一种方法是由诺贝尔奖得主提出的狗万世界杯manbet手机版詹姆斯·弗兰克manbet手机版美国物理学家Birge。manbet手机版但是Giauque已经找到了从光谱中计算热力学常数的实用方法。manbet手机版在这里，就像在其他研究工作中经常发生的那样，对从根本不同的方法获得的准确数据进行比较，产生了有趣的新发现。manbet手机版Giauque能够解释由此发现的一氧化碳熵之间的差异。manbet手机版一氧化碳分子两端的差异非常小，以至于它可以在晶体中的两个方向上定向。manbet手机版Giauque在三十年代初发表的一系列论文中证明了这种有趣的效应，在许多具有或多或少高度对称性的物质中。manbet手机版这些结果，就像焦克的许多其他结果一样，是熵和分子无序程度之间关系的明确例子，这是我刚才试图解释的事实。

manbet手机版在这种光谱实验中，吉奥克和约翰斯顿在1929年有了惊人的发现:氧元素不仅由原子量为16的原子组成，而且还含有少量原子量为17和18的氧同位素。manbet手机版由于氧的原子量是计算所有其他元素原子量的基础，因此这一发现具有重要意义，也引发了对其他元素的类似研究。

manbet手机版焦克在化学热力学领域的成就，特别是他对低温下物质行为的研究，以及他对熵的密切相关的研究，构成了对现代物理化学最重要的贡献之一。manbet手机版瑞典皇家科学院非常满意能够以诺贝尔化学奖来奖励这项工作。狗万世界杯

manbet手机版Giauque教授。manbet手机版为了扩大我们对自然界中决定物质性质及其变化的规律的认识，有必要深入研究人类所能达到的最低温度。manbet手机版你的辉煌成就在这方面起了决定性的作用。manbet手机版你们创造了在这些极端条件下进行精确测量所必需的方法，并将这些方法应用于对以前未知现象的精确研究，这些现象对科学具有最深刻的意义。manbet手机版你们的研究结果为自然界最基本的规律之一提供了最后的证明，这一规律也具有巨大的实际意义。manbet手机版瑞典皇家科学院非常满意地决定授予您今年的诺贝尔化学奖。manbet手机版我谨代表学院向您表示最衷心的祝贺。

manbet手机版威廉·弗朗西斯·焦克:现在我请您从王储殿下手中接过1949年诺贝尔化学奖。狗万世界杯