熱脹冷縮原理,熱脹冷縮的原理是什麼?

2022-09-23 08:31:20 字數 5097 閱讀 2812

1樓:腦洞大開實驗室

生活中我們經常會感受到關於熱脹冷縮的現象 比如冬天水管破裂 以及夏天自行車打氣不能打太足等等 那如何直觀的觀察到熱脹冷縮現象呢

2樓:**比值

補充一下,因為水中存在氫鍵,在0*c-4*c時,溫度下降,水中的氫鍵數量增加,導致體積隨溫度下降反而增大

3樓:匿名使用者

對於一般物體,熱脹冷縮是成立的,主要是有與溫度升高,分子的動能增加,分子的平均自由程增加,所以表現為熱脹冷縮,但也有例外,比如說水,這並不是說熱脹冷縮對水不成立啦~!而是水中存在氫鍵,在溫度下降情況下,水中的氫鍵數量增加,導致體積隨溫度下降反而增大!

4樓:血色萬蛇

物體受熱時會膨脹,遇冷時會收縮。這是由於物體內的粒子(原子)運動會隨溫度改變,當溫度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當溫度下降時,粒子的振動幅度便會減少,使物體收縮。

但是要注意的是有部分物質不遵循熱脹冷縮的規律 如 水在4℃時密度最大,4℃之下就是反常膨脹,是“熱縮冷脹”了。而到冰,密度就 只有0.9。這意味著,冰將會浮在水面。

熱脹冷縮的原理是什麼?

5樓:518姚峰峰

對於一般物體,熱脹冷縮是成立的。當物體溫度升高時,分子的動能增加,分子的平均自由程增加,所以表現為熱脹;同理,當物體溫降低時,分子的動能減小,分子的平均自由程減少,所以表現為冷縮。但也有例外,比如說水,這並不是說熱脹冷縮對水不成立啦~!

而是水中存在氫鍵,在溫度下降情況下,水中的氫鍵數量增加,導致體積隨溫度下降體積反而增大!

原理分析:

根據物質粒子最小的原子結構來看,物質的熱脹冷縮應該是由物質原子的內部加速運動形成的。從原子的內部結構來講,當原子受熱後,核內質子和中子以及核外電子呈現為粒子運動的加速狀態。首先來說,由於原子核的自轉以及電場的作用,牽引了核外電子圍繞原子核做公轉運動。

原子核的自轉速度決定著外圍電子受離心力大小的變化,這也決定著原子核心與電子層軌道之間的距離和電場的高低。只有原子核的自旋和外層電子的公轉受到外部能量的激發,才會構成原子內部的離心力和電場力的變化,從而也就體現了物質熱脹冷縮的自然現象。

1,由於物質的原子核以及核外電子層的提速運動,使其產生了很強的離心力,這個離心力又使核外電子層與原子核的間距拉大。當原子核與核外電子層的距離拉大後,其原子核與核外電子層間的電場力就會降低,而低能級最外層軌道的電子就會脫離原子內部電場的束縛成為溢位的遊離電子,從而也就構成了原子的等離子態。原子核與核外電子層距離的這一變化,也是物質的熱膨脹變化係數。

然而,物質的熱膨脹係數不會無限度的變化,當達到最大的極限時,原子的內部運動就會停留在穩定的運動平衡狀態。在一定的溫度極限下原子核與核外電子層之間建立了一種極其穩定的電力場,核外電子不再溢位,電場之間的距離不再擴大,原子停止膨脹繼而從原物質的固體轉為液態。

2,當物質的溫度降低後,原子內部的運動速度開始逐漸的下降,原子核的自轉速度降低,其對核外電子的離心力作用也將逐漸的減小繼而使原子核與核外電子層之間的距離變小電場加大,此時原子又會吸引外部空間的遊離電子來補齊電子外層軌道的缺位電子而達到原子非等離子體的原始平衡狀態。同時,物質又從液態逐漸的過渡到固態,這就是物質的熱脹冷縮原理。

在我們的教科書中,也提到了關於對原子的熱能和光能的激發作用。原子核與核外電子層之間的電場距離是隨溫度變化的,也是一種變數狀態。物質受外部能量的激發可使原子的內部產生動態變化,原子核的最外層電子最容易受到能量的激發而成為飄逸的自由電子,也就是我們平常所說的物質等離子態,上述的兩個條件是必備的。

當物質在受熱達到極點後可從固態到液態,液態到固態的這一物理轉變過程,這個過程必須使原子的內部產生質變。物體的熱脹冷縮顯現了物質原子的內部物理變化,否然的話,物質的熱脹冷縮原理就很難講清楚的。

6樓:百度網友

熱脹冷縮,為什麼會熱脹冷縮,它的原理是什麼呢

7樓:腦洞大開實驗室

生活中我們經常會感受到關於熱脹冷縮的現象 比如冬天水管破裂 以及夏天自行車打氣不能打太足等等 那如何直觀的觀察到熱脹冷縮現象呢

8樓:塞外人家

一般的物體在受熱時分子間就會有逃逸的能量,因此就會使體積增大,當溫度達到一定值時,他就會擺脫相互間的吸引力知道變成氣體。冷縮時則相反。

熱脹冷縮的知識

9樓:小cc說娛樂

江妙珍-小學科學-熱脹冷縮-液體的熱脹冷縮

10樓:腦洞大開實驗室

生活中我們經常會感受到關於熱脹冷縮的現象 比如冬天水管破裂 以及夏天自行車打氣不能打太足等等 那如何直觀的觀察到熱脹冷縮現象呢

11樓:百度網友

危害:使物體變形

應用:溫度計中液體的熱脹冷縮

鐵軌每一段都有一點縫隙,以防熱脹冷縮

12樓:百度網友

熱∶爆自行車輪胎。冷∶凍裂水管)鍼灸筒(2)雙金屬片電流繼電器(3)熱氣球

13樓:帥哥

呵呵他1米1日1魄力1是1級卻開始14日16樓1日其實賠率了1陪1毫克去了設計睡覺了1斯科皮1了

14樓:餓狼傳說

i don't know

熱脹冷縮的原理是啥?為什麼會這樣?

15樓:善良的菟寶寶

原理:屬於物理方面的變化,根據物質粒子最小的原子結構來看,物質的熱脹冷縮應該是由物質原子的內部加速運動形成的。從原子的內部結構來講,當原子受熱後,核內質子和中子以及核外電子呈現為粒子運動的加速狀態。

因為物體受熱時會膨脹,遇冷時會收縮。這是由於物體內的粒子運動會隨溫度改變,當溫度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當溫度下降時,粒子的振動幅度便會減少,使物體收縮。

熱脹冷縮的危害:

熱脹冷縮不僅有好處,也有壞處。在夏天的話,輪胎氣打太足就會爆胎,因為裡面的空氣受熱膨脹,最終導致爆胎,這個危害是十分危險的。熱水瓶上的塞子也不能塞的太緊,因為裡面的空氣在熱水的作用下,受熱膨脹,而瓶塞去緊緊的塞著,就會導致瓶膽爆裂,這也是個危害。

冬天的電線會很容易斷,那是因為電線遇冷收縮,到了一定程度不能在縮了,最終導致了電線斷了。發動機缸體在低溫下容易凍裂其實是和上面的冬天的電信容易斷是一個道理的。發動機的缸體遇冷收縮了,就導致會爆裂。

變化程度:一般來說,氣體熱脹冷縮最顯著,液體其次,固體最不顯著。因為氣體分子之間的引力比液體和固體分子之間的引力小,受溫度的影響就更容易一些。

16樓:半個影子

熱脹冷縮是指物體受熱時會膨脹,遇冷時會收縮的特性。由於物體內的粒子(原子)運動會隨溫度改變,當溫度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當溫度下降時,粒子的振動幅度便會減少,使物體收縮。

熱脹冷縮是一般物體的特性,但水(4°c以下)、銻、鉍、鎵和青銅等物質,在某些溫度範圍內受熱時收縮,遇冷時會膨脹,恰與一般物體特性相反。因此,水結冰時,冰是先在水面出現。由於鐵軌有熱脹冷縮的特性,因此鐵軌連結時須保持一定的間隙(以防止氣溫升高時,鐵軌因受熱膨脹伸長而相互推擠變形),再以魚尾鈑與螺桿將鐵軌相互連結起來。

原子原子是元素能保持其化學性質的最小單位。一個正原子包含有一個緻密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子。而負原子的原子核帶負電,周圍的負電子帶“正電”。

正原子的原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。負原子原子核中的反質子帶負電,從而使負原子的原子核帶負電。當質子數與電子數相同時,這個原子就是電中性的;否則,就是帶有正電荷或者負電荷的離子。

根據質子和中子數量的不同,原子的型別也不同:質子數決定了該原子屬於哪一種元素,而中子數則確定了該原子是此元素的哪一個同位素。

原子的英文名(atom)是從希臘語ἄτομος(atomos,“不可切分的”)轉化而來。很早以前,希臘和印度的哲學家就提出了原子的不可切分的概念。 17和18世紀時,化學家發現了物理學的根據:

對於某些物質,不能通過化學手段將其繼續的分解。 19世紀晚期和20世紀早期,物理學家發現了亞原子粒子以及原子的內部結構,由此證明原子並不是不能進一步切分。量子力學原理能夠為原子提供很好的模型。

與日常體驗相比,原子是一個極小的物體,其質量也很微小,以至於只能通過一些特殊的儀器才能觀測到單個的原子,例如掃描隧道顯微鏡。原子的99.9%的重量集中在原子核,其中的亞原子和中子有著相近的質量。

每一種元素至少有一種不穩定的同位素,可以進行放射性衰變。這直接導致核轉化,即亞原子核中的中子數或質子數發生變化。原子佔據一組穩定的能級,或者稱為軌道。

當它們吸收和放出中子的時候,中子也可以在不同能級之間跳躍,此時吸收或放出原子的能量與能級之間的能量差相等。電子決定了一個元素的化學屬性,並且對中子的磁性有著很大的影響。[1]

溫度溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數值的標尺叫溫標。它規定了溫度的讀數起點(零點)和測量溫度的基本單位。

溫度理論上的高極點是“普朗克溫度”,而理論上的低極點則是“絕對零度”。“普朗克溫度”和“絕對零度”都是無法通過有限步驟達到的。目前國際上用得較多的溫標有攝氏溫標(°c)、華氏溫標(°f) 、熱力學溫標(k)和國際實用溫標。

溫度是物體內分子間平均動能的一種表現形式。值得注意的是,少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統,由於缺乏統計的數量要求,是沒有溫度的意義的。

溫度出現在各種自然科學的領域中,包括物理、地質學、化學、大氣科學及生物學等。像在物理中,二物體的熱平衡是由其溫度而決定,溫度也會造成固體的熱脹冷縮,溫度也是熱力學的重要引數之一。在地質學中,岩漿冷卻後形成的火成岩是岩石的三種**之一,在化學中,溫度會影響反應速率及化學平衡。

大氣層中氣體的溫度是氣溫(atmospheric temperature),是氣象學常用名詞。它直接受日射所影響:日射越多,氣溫越高。

溫度也會影響生物體內許多的反應,恆溫動物會調節自身體溫,若體溫升高即為發熱,是一種醫學症狀。生物體也會感覺溫度的冷熱,但感受到的溫度受風寒效應影響,因此也會和周圍風速有關。

17樓:妲花講娛樂

熱脹冷縮,為什麼會熱脹冷縮,它的原理是什麼呢

18樓:申吉月

原理:物體在一般情況下會,受熱以後會膨脹,在遇冷的話會縮小。但是還有危害的!

19樓:山藥土豆

因為熱脹冷縮它的原理是物體受熱後面積變大物體溫度降滴後體積縮小