其它东西热胀冷缩系数，水为什么结冰反而膨胀

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-01-09 11:26 标签： 热胀冷缩 英文
您现在的位置：>>> 正文
其它东西热胀冷缩，水为什么结冰反而膨胀？
这就挺犯难的呢。究竟为什么一般东西都是热胀冷缩？这个问题也不是很好 回答，需要动一番脑筋。&水结冰后体积会增大&只是水相变的一个相态，在一个大气压下。改变压力条件的话，当然可以有比水密度大冰，比水沸点高的冰。楼下的（水的）晶体结构中的空间（隙）多是个好说法。但是这个表述与&水结冰后体积会增大&等价，不过是换了一种说法罢了。还可以该说成&水结冰后密度变小&等等的表达法。这些都可以说是&正确的废话&，按王老五的说法的话。按镜某的说法则是焦点有些不清晰。人老了以后，眼睛虽昏花了，但对&焦点&是否对的问题比较敏感了。最近从朋友那里得了几本书，讲三峡工程生态与环境保护的丛书。应该说是个很好的出版物。彩色的印刷，书的装订等等的都很讲究。唯有书中的几乎所有的植被的照片都是焦点不大准，有些看过去老相机照的人物照片那样。当镜某指出这个问题时，朋友抱歉得说，到三峡库区现场勘探的学者们不大会照相，当年也没有很好的照相器材。扯了这么多，还是没有进入主题，急脾气的人恐怕要着急了。这类事情也急不得，不梳理好了的话，到头来还是一团乱麻，整不明白为什么会有个&公称电压&的说法来。装东西时有个充填率的说法。比如说一个瓶子里装玻璃球，在理论上有个最大填充率的说法。世界上的晶体结构的种类不过几百，其中具有最大填充率的晶体结构不过是几种。所以，一般说&晶体结构中的空间（隙）多&的说法也很得当。这些都是铺垫，还是没有说到《水为什么结冰反而膨胀？》的主题上！为什么用了反而的连接词呢？显然，这里面有个结合力随着分子间距增大而变小的大背景。这样来理解固、液、气的相态变化的确比较容易理解。当然固体与晶体的等价性小学里面还不会提到。固然是结合力随着分子间距增大而变小，但是形成晶体的因素不单是结合力的问题，还有个填充率的问题。结合力的问题不过是个温度的函数，温度低了结合力就可以相对大些，所有的东西都会成为固体（也有个别例外，比如液氦）。但是晶体的结构（分子的排列）方式，与温度可以说是个无关的东西。因此，仅一个结合力的因子并不能解释填充率的问题。晶体与液体的区别在于长距离秩序的有无。形成这个秩序不单是结合力的问题，还有分子装填方式问题。这个装填方式决定了液固相变时物质密度的大小关系。1个大气压下零度时，水分子间可以形成长距离秩序的结合方式。由于水分子的立体结构，使得其在固体冰时的填充率低于在液体相态下的填充率，因此这时冰的密度小于水。&
关注本网官方微信 随时阅权威资讯
全年征稿 / 资讯合作
联系邮箱：
版权与免责声明
凡本网注明“来源：中国化工仪器网”的所有作品，版权均属于中国化工仪器网，转载请必须注明中国化工仪器网，，违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
时光飞逝，转眼间2016年已成为历史！在过去的一
近日，东曹(上海)生物科技在广州和苏州两地举办了2016色谱分离分析及层析纯化技术研讨会
　　在山东省济宁市岱庄煤矿的煤场旁，有一个视频监控点位，24小时监控煤场降尘措施落实
未来的几年时间，全世界很多待解决的医疗难题都指向了一个解决方案——基因技术。037.热胀冷缩？水结冰反而会变大 - 王木头讲科学 - 主播电台 - 网易云音乐
037.热胀冷缩？水结冰反而会变大
王木头讲科学 第59期
介绍： 水结冰后体积反而变大了，这个违反了热胀冷缩的规律吗？
介绍： 水结冰后体积反而变大了，这个违反了热胀冷缩的规律吗？
网易云音乐多端下载
同步歌单，随时畅听320k好音乐
网易公司版权所有(C)
杭州乐读科技有限公司运营：“为什么水在4度密度最大呢” 的问题
已有 2475 次阅读
|个人分类:|系统分类:|关键词:水 密度
“为什么水在4度密度最大呢？”的问题首先4°C本身不是问题。原因为温标不过是个人工设定的尺度，为什么是4 而不是5没有什么意义。与其他的物质的沸点、凝固点等的常数之间相互比较有些意义。因此这个问题抽象起来看的话，就是问物质（体）的热膨胀系数与温度变化的关系是什么样子？有没有热膨胀系数很低的，与温度变化关系不大的材料？这类的话题。液体、固体中分（原）子的结合能的一般形式是为下面的图所示：近了相斥、远了相吸，再远了就脱离关系了。&纵轴是结合能，横轴是分（原）子间的距离。由此可看出有个最低能量状态的间距。这一个图可以说是对应着一个温度座标。所谓升温膨胀，是说这个高温下的分布图比原来的稍高了一些，分布图朝右边移动了一点儿。因此最低能量状态下的分子间距就可以大一点儿。同族的元素单体，热膨胀系数的温度变化有相似性，其分布形状就是左右平移的样子。比如C、Si、Ge的晶体就是如此。不同温度下物体的膨胀系数基本上都有文献可查，但一般人没有见过各种温度下的热膨胀系数，所以感到低温膨胀很稀奇。就晶体而言，晶格的膨胀系数可以通过晶格振动的理论算出来。在温度变化时，某个物性指标有个极值的现象应该是比较普遍的。对于“为什么”的回答，可以说分子振动频率的二次方和三次方项作用的竞争结果吧。这事儿知道的人也就知道了，不知道也没有什么。刚布置下去作业：提出一些白天看星星的技术手段。----------就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。【相关】
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自李维科学网博客。链接地址：
上一篇：下一篇：
当前推荐数：6
评论 ( 个评论)
扫一扫，分享此博文
作者的精选博文
作者的其他最新博文
热门博文导读
Powered by
Copyright &热胀冷缩与热缩冷胀
&&& 爱打乒乓球的人都知道，不小心把乒乓球弄瘪了，没有关系，用开水烫烫就会使瘪的地方鼓起来。大概许多人都知道这其中的奥秘，这是由于乒乓球里的空气热后体积膨胀，把原来瘪的地方顶起来，乒乓球就修复好了。气体不仅有受热膨胀的特性，而且遇冷还会收缩呢，这就是平常人们所说的热胀冷缩。&&& 自然界中许许多多的物体都具有热胀冷缩的性质，物体的这种性质给人们的生活带来了许多方便，也带来了一些麻烦。比如，往自行车的车把上套塑料套时，先用热水烫一下塑料套，再往车把上套，由于热膨胀，就比较容易地将塑料套套上车把。过一会儿，塑料套遇冷收缩，就能紧紧地套在车把上了。而烧开水时，水壶里的水如果灌得太满，受热后体积膨胀，水会从壶里溢出。因此就要想办法防止热胀冷缩造成的危害。比如：夏天架电线时要架得松一些，以防止冬天电线遇冷收缩时绷断；冬天铺设铁轨时，铁轨间要留有一定的空隙，也是为了防止夏天铁轨受热膨胀使衔接处凸起来，容易发生火车出轨事故；为了使桥梁有膨胀和收缩的余地，在桥梁上同样也要设置伸缩缝，以防止发生翘曲；夏天不要把自己内胎的气打得太足，防止空气受热膨胀，使内胎爆裂，也是同样的道理。&&& 尽管大部分物体具有热胀冷缩的性质，但是不同材料的物体热胀冷缩的程度不相同。物体的这种性质在生活中给我们提供了帮助，把煮热的鸡蛋放在冷水中泡一泡，由于蛋壳和鸡蛋白的收缩程度不一样，就可以使两者脱离，剥的时候也就很容易了。在相同条件下，气体膨胀得最多，液体膨胀得较多，固体膨胀得最少。知道了这个道理，对人们的生产和生活都是很有用的。在建筑上，广泛采用的钢筋混凝土，就是选用热胀冷缩程度差不多的钢材和混凝土材料，才能保证建筑物的牢固性。&&& 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是热胀冷缩的。比如夏天我们为了快速冰镇一下啤酒，可以将啤酒放在冰箱冷冻室中，但如果时间太长，啤酒瓶就会炸裂。这是由于在玻璃瓶冷缩的同时，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？&&& 自然界中有少数物质的脾气很古怪，它们不是热胀冷缩，而是热缩冷胀，也叫反常膨胀。温度4℃以下的水就具有这种非同寻常的特性。水在4℃时的密度最大，体积最小。温度逐渐下降时，它的体积反而在逐渐增大，结成0℃的冰时，它的体积不是缩小而是胀大，大约比原来要增大1／10。&&& 由于4℃的水密度最大，所以在北方寒冷的冬天里，河面结了厚厚的一层冰，但在冰层的下面，水温总保持在4℃左右，这为水中生物提供了生存的良好环境。&&& 水的这种反常膨胀的特性可以为人们所利用，如别具风味的冻豆腐菜，就是使豆腐中的水结冰后，体积膨胀把豆腐中原来的小孔撑大。当冰融化后，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，这样，冰豆腐经过烹调后，小孔里盛满了汤汁，吃起来味道就非常鲜美。&&& 我国人民很早就知道并利用了水的这种反常膨胀特性来开采石料。寒冷的冬季，往石缝中注上水，等水冻成冰后，由于体积膨胀，就把石头撑得四分五裂，这样开采起来就既省力又能提高效率。&&& 但是水的反常膨胀有时也给人们的生活带来了一些麻烦。比如在冬天，室外的自来水管常常会由于管中的水结冰而被撑裂；汽车司机在冬天的晚上收车后，常常要把水箱里的水放掉，以防止水箱冻裂。因此，北方的冬季特别要做好保暖防冻措施。&&& 另外，某些固态物质也存在着反常膨胀现象，“铅”就是其中的一种，人们正是利用了它的这种特性（凝固后膨胀）而使铅字更清晰的。

我要回帖

更多关于 热胀冷缩 英文 的文章

 

随机推荐