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物理融化與凝固

生活 更新时间:2024-07-29 21:19:24

物理融化與凝固?1.熱脹冷縮一般物質在溫度升高時體積膨脹,溫度降低時體積收縮的現象叫做熱脹冷縮,若在溫度升高時體積收縮,溫度降低時體積膨脹的現象叫做反常膨脹,如0-4℃的水、銻、铋、液态鐵等物質都有反常膨脹的性質.,今天小編就來聊一聊關于物理融化與凝固?接下來我們就一起去研究一下吧!

物理融化與凝固(物理--溫度熔化)1

物理融化與凝固

1.熱脹冷縮

一般物質在溫度升高時體積膨脹,溫度降低時體積收縮的現象叫做熱脹冷縮,若在溫度升高時體積收縮,溫度降低時體積膨脹的現象叫做反常膨脹,如0-4℃的水、銻、铋、液态鐵等物質都有反常膨脹的性質.

對熱脹冷縮的固體來說,當溫度升高時它的線度(指長、寬度等長度)、表面積、體積都随物體本身和升高的溫度的增大而增大,其增量都與升高的溫度成正比;線度的增加量與物體原來的線度成正比、表面積的增量與原來的表面積成正比、體積的增量與原來的體積成正比,另外線度、表面積、體積的增量還與物體材料有關.

液體和氣體的熱脹冷縮的性質主要表現為體積的變化、其增量與物質種類,原來的體積和變化的溫度有關.

用液體的熱脹冷縮的性質制成的液體溫度計,在升高溫度一定的情況下增大溫度計中液體的原來的體積,那麼液體的體積增大得就多些,液柱面升得就更高些,更易觀察,而且指示的溫度更準确.

液體溫度計都是利用在某一溫度範圍内,液體的體積的增量與升高的溫度成正比的原理制成的,但是各國采用的單位不同,導緻測量同一物體的溫度時數值不相等,但表示的冷熱程度應是一樣的.

不同的溫标,采用的溫度的單位不同,目前國際上流行使用的溫度單位主要有三種:攝氏度、華氏度、開爾文,其中開爾文和攝氏度作單位時溫度的分度值是一樣的,即升高或降低1℃的溫度和升高或降低1K是相同的,但它們的起始點即0點不同,攝氏溫度中以1atm下的冰水混合物的溫度為0℃,而熱力學溫度中以絕對零度為OK,絕對零度用攝氏溫度表示為-273℃.而華氏溫度的分度值和起始點與攝氏溫度、熱力學溫度都不同,它把一定濃度的鹽水凝固時的溫度規定為0°F,而且1℃是1°F的9/5倍,

因為0℃對應的刻度錯誤或分度值不同,導緻刻度均勻的溫度計示數不準,這時它和真實溫度之間存在的關系是成正比或一次函數,若隻是0℃對應的刻度錯誤,就是成正比;若0℃對應的刻度錯誤和分度值都不同,就是一次函數.

3.熱傳遞

熱量從一個物體傳到另一個物體的現象叫熱傳遞.發生熱傳遞的原因是兩物體的溫度不等,規律是熱從高溫物體傳遞到低溫物體,其實質是内能的轉移.

熱傳遞有三種方式:傳導、對流、輻射.

①傳導:熱量沿着物體傳遞,它發生在一個物體的内部或兩相互接觸的物體之間,固體之間的熱量傳遞一定是通過傳導實現的,它也是其他兩種方式發生的前提,

不同的物質傳熱的能力不同,容易傳熱的物質叫做熱的良導體,不容易傳熱的物質叫做熱的不良導體.如空氣、羽毛、棉花、塑料、泡沫等物質是熱的不良導體,金屬都善于傳熱,其中傳熱性能最好的是銀,其次是銅.

②對流:依靠流體(氣體或液體)的上下流動來傳遞熱量的方式叫對流,液體或氣體受熱後體積膨脹,密度減小而上升,周圍溫度低密度大的流體流到中間來補充,從而使溫度不同的流體不斷混合,使熱量能多條路徑傳遞,提高了傳遞效率和速度,

在太空中流體不能上下流動,所以不能形成對流,而且沒有物質,也不能通過傳導傳熱.對流是形成風和洋流的一個原因.

③輻射:熱沿着直線以可見光和不可見光傳遞熱量的方式叫輻射.傳導和對流都必須有傳熱的介質,而輻射也可以在沒有介質的真空中傳播.

任何物體都向周圍輻射熱量,輻射能力的強弱與物體的溫度、顔色有關,溫度越高,顔色越深、表面積越大的物體向外輻射熱量的能力越強,物體在向外輻射熱量的同時也會吸收外界的熱量,溫度越低,顔色越深、表面積越大且粗糙的物體從外界吸收熱量的能力也越強;當然物體也反射輻射熱,物體反射熱量的能力越強,它吸收輻射的能力越弱,所以顔色淺、表面光滑的物體反射熱量的能力強.

4.熔化和凝固規律

根據熔化時溫度是否發生變化可把固體分成兩類,在熔化時吸熱溫度不變的是晶體,熔化時吸熱溫度升高的是非晶體.凝固時的規律和熔化時相同,晶體的液體在凝固時放熱但溫度保持不變,非晶體的液體在凝固時放熱溫度降低.

晶體熔化時的溫度叫熔點.在相同的條件下,不同的晶體熔點不同;同種晶體在氣壓不同或溶解成溶液時熔點也不相同,溶液的熔點還與濃度有關,但同種晶體在相同的條件下,熔點和凝固點是相同的.

根據晶體的熔化規律可知,晶體熔化的條件有兩個:①溫度等于熔點,②必須能吸收熱量,晶體的液體凝固的條件也有兩個:①溫度等于凝固點,②必須能放出熱量.

晶體在熔化時體積也會發生變化,一般的晶體熔化後體積增大.少數反常膨脹的物質在熔化後體積減小.

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