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熱脹冷縮

(自然現象)

鎖定
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温度改變,當温度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當温度下降時,粒子的振動幅度便會減少,使物體收縮。水(4°C以下)、銻、鉍、鎵和青銅等物質,在某些温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。
中文名
熱脹冷縮
外文名
Thermal expansion
拼    音
rè zhàng lěng suō
現    象
夏天路面膨脹等
釋    義
指物體受熱時會膨脹,遇冷時會收縮的特性
性    質
物理變化

目錄

熱脹冷縮簡介

熱脹冷縮是指物體受時會膨脹,遇時會收縮的特性。由於物體內的粒子原子)運動會隨温度改變,當温度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當温度下降時,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(4°C以下)、青銅等物質,在某些温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(以防止氣温升高時,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。 [1] 

熱脹冷縮原子

原子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,原子的類型也不同: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,希臘印度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着相近的質量。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着很大的影響。 [1] 

熱脹冷縮温度

温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。温度只能通過物體隨温度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體温度數值的標尺叫温標。它規定了温度的讀數起點(零點)和測量温度的基本單位。温度理論上的高極點是“普朗克温度”,而理論上的低極點則是“絕對零度”。“普朗克温度”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温標有攝氏温標(°C)、華氏温標(°F) 、熱力學温標(K)和國際實用温標
温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,是沒有温度的意義的。
温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生物學等。像在物理中,二物體的熱平衡是由其温度而決定,温度也會造成固體的熱脹冷縮,温度也是熱力學的重要參數之一。在地質學中,岩漿冷卻後形成的火成岩是岩石的三種來源之一,在化學中,温度會影響反應速率化學平衡。大氣層中氣體的温度是氣温(Atmospheric temperature),是氣象學常用名詞。它直接受日射所影響:日射越多,氣温越高。
温度也會影響生物體內許多的反應,恆温動物會調節自身體温,若體温升高即為發熱,是一種醫學症狀。生物體也會感覺温度的冷熱,但感受到的温度受風寒效應影響,因此也會和周圍風速有關。 [1] 
參考資料
  • 1.    Bullis, W. Murray (1990). "Chapter 6". In O'Mara, William C.; Herring, Robert B.; Hunt, Lee P. Handbook of semiconductor silicon technology. Park Ridge, New Jersey: Noyes Publications. p. 431. ISBN 0-8155-1237-6. Retrieved 2010-07-11.