熱脹冷縮的原理
熱脹冷縮是一種物理現(xiàn)象,指物體或液體在改變溫度時(shí)的體積變化,通常情況下,物體受熱時(shí)會(huì)膨脹,遇冷時(shí)會(huì)收縮。熱脹冷縮的現(xiàn)象,通常和物體內(nèi)的分子構(gòu)成有關(guān)。
熱脹冷縮的原理
物體受熱時(shí)會(huì)膨脹,遇冷時(shí)會(huì)收縮。這是由于物體內(nèi)的粒子(原子)運(yùn)動(dòng)會(huì)隨溫度改變,當(dāng)溫度上升時(shí),粒子的振動(dòng)幅度加大,令物體膨脹;但當(dāng)溫度下降時(shí),粒子的振動(dòng)幅度便會(huì)減少,使物體收縮。
對(duì)于一般物體,熱脹冷縮是成立的,主要是由于溫度升高,分子的動(dòng)能增加,分子的平均自由程增加,所以表現(xiàn)為熱脹冷縮,但也有例外,比如說(shuō)水,這并不是說(shuō)熱脹冷縮對(duì)水不成立啦!而是水中存在氫鍵,在溫度下降情況下,水中的氫鍵數(shù)量增加,導(dǎo)致體積隨溫度下降反而增大!
自然界的物質(zhì)絕大多數(shù)遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律,少有例外。
熱脹冷縮的重點(diǎn)知識(shí)
1、熱脹冷縮是物體在受到溫度變化影響時(shí)發(fā)生的體積變化現(xiàn)象。
2、物體受熱脹,即在受到加熱時(shí),由于分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,分子間的間距變大,導(dǎo)致物體體積膨脹。
3、物體受冷縮,即在受到降溫時(shí),由于分子的熱運(yùn)動(dòng)減弱,分子間的間距變小,導(dǎo)致物體體積收縮。
4、熱脹冷縮現(xiàn)象在日常生活中有許多應(yīng)用,如鐵軌的伸縮縫、玻璃的熱爆裂等。
5、熱脹冷縮現(xiàn)象也可以用來(lái)解釋一些日?,F(xiàn)象,如水在受熱時(shí)膨脹而冰在受冷時(shí)收縮。
6、物體的熱脹冷縮程度受溫度變化的大小以及物體的性質(zhì)等因素影響。
7、工程設(shè)計(jì)中需要考慮熱脹冷縮現(xiàn)象,以避免因體積變化而引起的損壞和變形問(wèn)題。
8、熱脹冷縮現(xiàn)象是固體、液體和氣體都會(huì)發(fā)生的,只是程度不同。
熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用
熱脹冷縮的生活例子
1、冬天水管破裂。
冬天會(huì)使水在水管里面結(jié)冰,水結(jié)冰后是冷脹熱縮體積變大,而遇冷后的水管是熱脹冷縮會(huì)收縮,這樣一來(lái),水管就會(huì)爆裂了。
2、路面會(huì)向上拱起,
有時(shí)候夏天路面會(huì)向上拱起,就是路面膨脹所致,所以路面每隔一段距離都有空隙留著。
3、買來(lái)的罐頭很難打開
因?yàn)楣S生產(chǎn)時(shí)放進(jìn)去的是熱的,氣體膨脹,冷卻后里面氣體體積減小,外面大氣壓大于內(nèi)部所以難打開,可以稍微加熱罐頭就很容易打開了。
4、溫度計(jì)。
利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現(xiàn)象;在定容條件下,氣體(或蒸氣)的壓強(qiáng)因區(qū)別溫度而變換;
5、剝雞蛋
把煮熟的雞蛋放在冷水中浸一浸,蛋就很容易剝開,這是因?yàn)榈皻ず偷鞍椎氖湛s程度不一樣的結(jié)果。