1-3 物態（下）

第三課最後一集，我們再一次跳進微觀世界裏，嘗試尋找潛熱的由來以及蒸發的原理。這些問題的核心，在於粒子之間的吸引力，以及與這吸引力有關的「勢能」。

0:00 導言
0:40 從微觀視角看物態
3:00 動能與勢能
4:52 潛熱的微觀解釋
7:41 蒸發的微觀解釋

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補充資料：

﹝靜電力與化學鍵﹞

我在影片裏說「粒子受靜電力互相吸引而聚在一起」，這其實是有點過份簡化的說法。如果你有選修化學，就會學過好幾種不同的化學鍵（chemical bond），例如離子鍵（ionic bond）、共價鍵（covalent bond）、氫鍵（hydrogen bond）、范德華力（Van der Waals force）等等，而粒子就是透過這些化學鍵互相吸引而聚在一起的。
那麼，靜電力與化學鍵之間的關係是甚麼？本質上，化學鍵就是靜電力。不過，一個化學鍵是很多粒子之間的靜電力綜合起來的結果。
以水為例，「水的粒子」即是「水分子」，而水分子由 2 個氫原子和 1 個氧原子組成；氫原子由 1 個原子核和 1 個電子組成，氧原子則由 1 個原子核和 8 個電子組成。因此，一個「水的粒子」實際上是「3 個原子核和 10 個電子」。假設原子核是簡單的帶電粒子，那麼「兩個水粒子的互動」就是「26 個簡單帶電粒子的互動」，當中涉及的靜電力達到 26C2 = 325 對。這 325 對靜電力可拆開並（大致）重新組合為「6 個原子的內部吸引力」、4 個共價鍵、1 個氫鍵和 1 個范德華力：電子與原子核受靜電力作用而聚在一起，形成 6 個原子；氫原子與氧原子受共價鍵作用而聚在一起，形成 2 兩水分子；兩個水分子受到氫鍵和范德華力作用而聚在一起。
在化學課裏，老師會清楚地區分「分子」與「原子」，並各種的化學鍵；在中學程度的物理課，我們則只會以「粒子」和「靜電力」籠統稱之。

（順帶一提，我製作此影片中的動畫時，並不是嚴格地根據化學鍵的數學形式進行模擬，而是採用相對簡單的彈簧模型和粒子碰撞模型。）

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版權鳴謝：

1：22 影片由 Amazing Magnetic 提供 (   • Видео  )
1：31 圖片由 XRDoDRX 提供（經過修改） (https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi...)
1：32 圖片由 Visitor7 提供 (https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi...)
1：41 圖片由 Danski14 提供 (https://commons.wikimedia.org/wiki/Fi...)
3：54 圖片由 Tebo Steele 提供 (https://www.flickr.com/photos/1816289...)
音樂來自 https://audiohub.com

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