新闻中心

重要事件

说说水的反常膨胀

2021-02-10 12:54 作者:菠菜评级 点击:

  打过乒乓球的人都知道,如果一只乒乓球被我们踩瘪了,只要用开水浸泡一会儿,原本瘪的地方便会鼓起来,让乒乓球完好如初。这其实利用了乒乓球内的空气,因为热胀冷缩的性质受热膨胀的原理。这种热胀冷缩的性质,在我们生活中可以说是随处可见。

  日前,在辽宁卫视《奇幻科学城》中播出的,热物理学家卢小丰来到节目现场,带领孩子们一起探索了“热胀冷缩”的奥秘!

  热胀冷缩是物体的一种基本性质。当温度上升时,物体内的粒子(原子)振动幅度加大,令物体膨胀。当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。比如,电线在冬天的时候绷得很紧,到了夏天就会垂下来。有时,夏天地表温度太高,公路路面就会向上拱起,这便是路面膨胀。所以每隔一段距离,道路的接缝处都会留有空隙。而高速公路的金属护栏也是一样的道理,在一段护栏的接头处也需要留有空隙,正是为了防止在高温下护栏膨胀,使护栏受到损坏而影响交通安全。

  在我们的生活中,物体热胀冷缩的例子数不胜数,但并不是所有的物体都具有热胀冷缩的特性。如果啤酒在冰箱冷冻室中放置过久,啤酒瓶就会炸裂。这是由于玻璃瓶在冷缩的同时,啤酒中的水结冰后体积膨胀所造成。这与烧水时水受热膨胀的情况恰好相反,如何解释这种现象呢?

  水的性质其实很奇葩,在3.98℃到0℃这个范围内,它的体积竟然会“冷胀热缩”,这种现象也被称作反常膨胀。很早以前,我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理,并利用它来开采石头:冬天,他们在岩石缝里灌满水,让水结冰膨大,把巨大的山石撑得四分五裂,很快就能采到大量的石料。

  同样利用水的反常膨胀原理,我们涮火锅时吃的冻豆腐就全靠它才能如此美味。豆腐在低温冷冻后,豆腐中的水结冰体积膨胀,将会使豆腐中原来的小孔撑大。当把冻豆腐放入热水中使其中的结冰融化后,水从一个一个的小孔中流出来,豆腐里就留下了无数个小孔,整块豆腐呈泡沫塑料状。豆腐的小孔里盛满了汤汁,吃起来很入味了。

  “热胀冷缩”在我们生活扮演着至关重要的角色。试想,如果大自然中的物质不具备“热胀冷缩”现象,水将永远煮不开,因为冷水不会下沉。空气中的二氧化碳也无法因受热上升到大气层,来保护我们赖以生存的地球。同样,如果没有“冷胀热缩”,水在结冰的时候便不会膨胀,整个世界也会发生天翻地覆的变化。

菠菜评级

返回

网站地图

Copyright©菠菜评级    技术支持:华润水泥控股有限公司