WEBVTT 00:00:06.738 --> 00:00:10.329 為什麼鹽會溶於水,但是油卻沒辦法? 00:00:10.329 --> 00:00:12.124 簡單來說,「化學」, 00:00:12.124 --> 00:00:14.328 但是這個答案並不能滿足你,是吧? 00:00:14.328 --> 00:00:17.442 基本上,鹽會溶化但是油不會, 00:00:17.442 --> 00:00:19.152 跟世間萬物發生的 00:00:19.152 --> 00:00:21.348 兩大理由一樣: 00:00:21.348 --> 00:00:22.281 力能學 00:00:22.281 --> 00:00:23.489 和熵(失序现象)。 00:00:23.489 --> 00:00:25.322 力能學主要是説 00:00:25.322 --> 00:00:28.203 物體之間相互的吸引力。 00:00:28.203 --> 00:00:31.155 當我們看著在水中的鹽或是油, 00:00:31.155 --> 00:00:34.152 我們要在一個 非常非常非常微小的比例裡 00:00:34.152 --> 00:00:36.779 在分子的程度下, 00:00:36.779 --> 00:00:38.180 注意粒子之間互相的作用力。 00:00:38.180 --> 00:00:39.898 讓你瞭解這個規模到底有多大, 00:00:39.898 --> 00:00:41.599 一杯水所含有的 00:00:41.599 --> 00:00:43.110 分子數量遠多於 00:00:43.110 --> 00:00:45.816 星空中我們所知道的星星。 00:00:45.816 --> 00:00:49.448 現在,這些分子全部都持續的在運動, 00:00:49.448 --> 00:00:52.460 移動,震動,還有旋轉。 00:00:52.460 --> 00:00:54.774 靠著所有分子之間相互的吸引力, 00:00:54.774 --> 00:00:56.858 才能避免這些分子 00:00:56.858 --> 00:01:00.270 從杯子裡面飛走。 00:01:00.270 --> 00:01:01.230 在水本身 00:01:01.230 --> 00:01:04.482 以及與其他物質之間相互作用的力量, 00:01:04.482 --> 00:01:07.733 就是我們所稱的力能學。 00:01:07.733 --> 00:01:09.874 你可以想像水分子之間, 00:01:09.874 --> 00:01:11.419 一起持續的跳舞, 00:01:11.419 --> 00:01:13.047 像是在跳方塊舞一樣, 00:01:13.047 --> 00:01:16.501 他們持續並隨機的交換舞伴。 00:01:16.501 --> 00:01:19.185 簡單來說,物質與水 00:01:19.185 --> 00:01:20.676 交互作用的能力, 00:01:20.676 --> 00:01:22.298 與物質如何破壞 00:01:22.298 --> 00:01:24.881 水本身如何交互作用達到平衡 00:01:24.881 --> 00:01:27.230 在解釋為何有些東西會溶於水, 00:01:27.230 --> 00:01:29.899 而有些卻無法溶於水的原理中, 00:01:29.899 --> 00:01:31.649 起到了重要的作用。 00:01:32.048 --> 00:01:33.912 失序現象基本上概括了 00:01:33.912 --> 00:01:36.631 物體跟能量可以依照 00:01:36.631 --> 00:01:38.503 隨機的運動被組合。 00:01:38.503 --> 00:01:41.200 拿一間房間裡的空氣做例子。 00:01:41.200 --> 00:01:44.062 在一個有上兆個粒子的空間裡, 00:01:44.062 --> 00:01:46.650 想像所有不同的可能組合排列, 00:01:46.650 --> 00:01:48.131 這些組成了空氣。 00:01:48.131 --> 00:01:49.167 有些的排列, 00:01:49.167 --> 00:01:52.163 可能氧分子全放在了這裡, 00:01:52.163 --> 00:01:54.814 然後全部的氮分子放在那裡, 00:01:54.814 --> 00:01:55.855 全分開的。 00:01:55.855 --> 00:01:58.230 但是更有可能出現的組合是, 00:01:58.230 --> 00:02:01.230 把這些分子都混合在一起。 00:02:01.230 --> 00:02:03.481 所以失序現象熱衷於混合組合。 00:02:03.481 --> 00:02:06.334 力能學講的是吸引力。 00:02:06.334 --> 00:02:08.417 所以,如果有吸引力的話 00:02:08.417 --> 00:02:10.321 有一些組合方式 00:02:10.321 --> 00:02:11.500 組成機率就會提高, 00:02:11.500 --> 00:02:13.780 因爲他們都相互吸引。 00:02:13.780 --> 00:02:16.294 所以説總是由這兩個現象(力能學、失序現象) 00:02:16.294 --> 00:02:18.871 決定了會發生什麽。 00:02:18.871 --> 00:02:20.285 在分子的層面上, 00:02:20.285 --> 00:02:22.664 水是由水分子組成的, 00:02:22.664 --> 00:02:25.829 由兩個氫原子和一個氧原子組成 00:02:25.829 --> 00:02:28.497 水在液體狀態下,分子會 00:02:28.497 --> 00:02:30.831 持續的,隨機的跳“方塊舞”, 00:02:30.831 --> 00:02:34.386 這個被叫做『氫鍵作用』。 00:02:34.386 --> 00:02:35.771 失序現象這個『DJ』熱衷於 00:02:35.771 --> 00:02:38.018 持續地開這場方塊舞舞會。 00:02:38.018 --> 00:02:39.314 因爲水分子類似 00:02:39.314 --> 00:02:41.142 方塊舞舞會的分子組合方式 00:02:41.142 --> 00:02:42.349 會要比 00:02:42.349 --> 00:02:44.790 排舞組合方式 00:02:44.790 --> 00:02:45.421 組合可能性要多。 00:02:45.421 --> 00:02:47.781 所以,水分子們一直持續 開這個方塊舞舞會。 00:02:47.781 --> 00:02:50.750 那麽,如果你把鹽放入水裏會怎麽樣? 00:02:50.750 --> 00:02:52.748 在分子的層面上來説, 00:02:52.748 --> 00:02:55.584 鹽是由兩個不同的離子—— 00:02:55.584 --> 00:02:57.838 氯和鈉, 00:02:57.838 --> 00:03:00.082 組成的一個類似墻磚似的組成。 00:03:00.082 --> 00:03:01.502 他們也成群結隊的 00:03:01.502 --> 00:03:03.386 參加了舞會 00:03:03.386 --> 00:03:05.040 剛開始祇是坐在一旁, 00:03:05.040 --> 00:03:07.431 不好意思,也不願意與小伙伴們分開 00:03:07.431 --> 00:03:10.272 以獨立自主的『離子』身份去參加舞會。 00:03:10.272 --> 00:03:12.456 但是慢慢的,那些不好意思的鹽們, 00:03:12.456 --> 00:03:15.009 祇想有人可以邀請他們一起去跳舞。 00:03:15.009 --> 00:03:18.233 所以,當一個水分子 隨意的觸碰到了他們, 00:03:18.233 --> 00:03:20.817 然後把他們從小伙伴身邊拉開, 拉去跳舞的時候, 00:03:20.817 --> 00:03:21.983 他們就跟著水走了。 00:03:21.983 --> 00:03:23.362 祇要他們跟著去一起跳舞, 00:03:23.362 --> 00:03:24.948 他們就再也不會回去。 00:03:24.948 --> 00:03:27.352 實際上,這些新來的鹽離子們, 00:03:27.352 --> 00:03:29.412 爲方塊舞增加了 00:03:29.412 --> 00:03:30.790 更多的空間 00:03:30.790 --> 00:03:33.973 所以鹽離子們來跳方塊舞是受到歡迎的。 00:03:35.156 --> 00:03:37.119 現在,咱們再來説説油。 00:03:37.119 --> 00:03:39.800 對油來説他們的分子是想 00:03:39.800 --> 00:03:40.887 和水一起跳舞的, 00:03:40.887 --> 00:03:43.138 所以分子想要分散著去參加舞會。 00:03:43.138 --> 00:03:45.193 但問題是油分子 00:03:45.193 --> 00:03:47.471 穿著大禮服 00:03:47.471 --> 00:03:50.040 而且身材還比水分子大好多。 00:03:50.040 --> 00:03:52.474 所以當油分子參加舞會的時候, 00:03:52.474 --> 00:03:55.299 他們的體積破壞了整個舞會 00:03:55.299 --> 00:03:56.919 以及水分子們參加的 00:03:56.919 --> 00:03:58.622 整臺舞會非常重要的 00:03:58.622 --> 00:04:00.329 『隨機換舞伴』活動, 00:04:00.329 --> 00:04:02.885 再加上,油分子們跳的也不好 00:04:02.885 --> 00:04:04.805 水分子們試圖讓 00:04:04.805 --> 00:04:06.464 油分子們參加舞會 00:04:06.464 --> 00:04:08.890 但是他們總是會被 油分子的禮服裙撞倒, 00:04:08.890 --> 00:04:11.550 然後霸占整個舞會。 00:04:11.550 --> 00:04:13.723 如果油分子們離開舞會 00:04:13.723 --> 00:04:15.765 水分子們能跳的更好, 00:04:15.765 --> 00:04:18.214 所以水分子們就把油分子們趕出了舞會 00:04:18.214 --> 00:04:20.803 將油分子和他的伙伴們趕到臺下 00:04:20.803 --> 00:04:22.887 過了一會,一大堆油分子 00:04:22.887 --> 00:04:24.971 就被趕了下去 00:04:24.971 --> 00:04:27.280 他們搭伴在一起抗議 00:04:27.280 --> 00:04:29.455 水分子們是多麽的不公平 00:04:29.455 --> 00:04:31.408 水分子們是多麽的不公平 00:04:31.408 --> 00:04:32.746 就是這種分子之間 00:04:32.746 --> 00:04:35.082 互相作用的組合 00:04:35.082 --> 00:04:37.472 以及他們在移動時 00:04:37.472 --> 00:04:38.890 自己的構造 00:04:38.890 --> 00:04:41.216 決定了他們相溶或不相溶。 00:04:41.216 --> 00:04:43.637 換句話來講,水和油之間的不相溶 00:04:43.637 --> 00:04:47.217 就是他們不是互相的好舞伴!