固体和液体
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液体和固体的物理性质物质存在着多种不同的形态,其中液体和固体是最为常见的两种状态。
液体和固体在物理性质上有着明显的差异,本文将从分子结构、形状、密度、流动性和热胀冷缩等方面探讨液体和固体的物理性质。
一、分子结构液体和固体在分子结构上存在着显著差异。
液体中的分子间距离比较大,分子之间以近距离互相接触,同时也有一定的运动自由度。
而固体中的分子间距离相对较小,分子通过离子键、共价键或金属键等结合在一起,形成有序的晶格结构。
二、形状液体和固体的形状也是它们的物理性质的一个重要表现。
液体没有固定的形状,会随着容器的形状而改变,具有较强的流动性。
而固体具有固定的形状,不易变形,常常呈现出规则的几何形状。
三、密度液体和固体在密度上也有一定的区别。
液体的密度相对较小,分子之间的间隙较大,所以液体比较轻。
而固体的密度相对较大,分子之间紧密排列,所以固体比较重。
四、流动性液体和固体的流动性是物理性质中最重要的区别之一。
液体具有较强的流动性,可以自由地流动和变形。
液体分子之间的相互吸引力适中,既能保持一定的结构稳定性,又能允许分子之间的相对移动。
而固体则具有比较弱的流动性,分子在固定晶格位置上振动,只能微小地发生变形。
五、热胀冷缩液体和固体在受热或冷却时的热胀冷缩现象也不尽相同。
液体在受热时,分子的平均热运动增强,分子之间的间隔扩大,导致体积增大,出现热胀现象。
而固体在受热时,分子振动加剧,但由于分子之间的相对位置固定,所以体积变化较小,出现冷缩现象。
总结综上所述,液体和固体在物理性质上存在诸多差异。
液体的分子间距离较大,没有固定形状,具有较强的流动性和较小的密度;而固体的分子间距离较小,具有固定形状,流动性较差且密度较大。
此外,液体和固体在受热冷却时的热胀冷缩现象也呈现出不同的特点。
深入了解液体和固体的物理性质对于我们更好地理解物质的本质和应用有着重要的指导意义。
固体液体混合原理1.溶解:溶解是指固体物质在液体中分解为微小颗粒并与液体粒子相互作用,形成均匀的溶液。
溶解的原理可以被简单描述为“相似物质相溶”。
在溶解的过程中,固体物质颗粒的表面与液体分子相互作用,颗粒逐渐分解并散布在液体中。
溶解的过程取决于溶质颗粒与溶剂分子之间的相互作用力,如溶剂的极性、溶质颗粒的大小和形状等。
2.散悬:散悬是指固体微粒以分散状态存在于液体中,而不是溶解。
散悬颗粒比溶解颗粒大,无法完全分解。
固体微粒在液体中散布的原理是将微粒与液体分子之间的吸引力超过其自身重力。
液体中的动力学效应也有助于保持微粒的分散状态。
3.悬浮:悬浮是指通过力的平衡将固体颗粒分散在液体中。
悬浮颗粒比溶解和散悬颗粒更大,倾向于沉积在液体底部。
悬浮颗粒分散在液体中的原理涉及重力、浮力和液体的粘性。
浮力和液体粘性能够与重力抵消,使固体颗粒浮在液体中。
4.沉降:当固体微粒在液体中的重力大于浮力和液体粘性时,它们会沉降到液体底部。
沉降速度取决于颗粒的大小、形状和密度,液体的粘性以及重力的大小。
沉降的过程中往往会形成固体堆积区域,使其与液体分离。
5.搅拌:通过搅拌可以增加固体和液体之间的接触面积,并促进混合。
搅拌可以有效地减少颗粒之间的相互作用力,促进固体颗粒在液体中的分散。
搅拌还可以增加颗粒与液体之间的扩散速率,提高混合效果。
在实际应用中,固体液体混合可以应用于许多领域,如化学合成、生物工程、环境科学等。
混合的原理和方法可以根据具体的物质特性和需求选择最合适的技术。
新苏教版小学科学三年级上册知识点整理第三单元固体和液体8.认识固体1.物质一般有三种状态——固态、液态和气态。
2.知道固体有确定的形状、体积和质量;液体有确定的体积和质量,液体的表面在静止时一般会保持水平。
3.羽毛、面粉、纱巾、食盐它们也是固体吗?纱巾、羽毛比较柔软,面粉、食盐颗粒比较细小,但它们都有确定的形状、体积和质量,都属于固体。
4.敲碎的粉笔、剪碎的纸、切碎的蜡还是固体吗?粉笔、纸、蜡经过外力作用,虽然形状、大小等改变了,但它们依然是固体。
5.大自然中的岩石经过风吹日晒雨淋,最后会变成什么?它们还是固体吗?大自然中的岩石经过风化作用,最后会变成小石子或沙子。
虽然它们颗粒较小,但仍属于固体。
6.固体在外力的作用下可以改变原来的形状或大小,但构成物体的物质状态没有改变。
7.比较积木组的体积:可把积木组进行拆分。
如果每块积木的形状和大小一致,那么可以采用数积木的方法进行比较。
8.比较粉末堆的体积:可以把两堆粉末分别装入相同的杯子中,借助尺子或画线的方法,测量杯中粉末的高度,从而比较它们体积的大小。
9.比较玩偶的体积:可以用排水法,也可以用埋盐法来比较玩偶体积的大小。
取足量的盐,利用量杯测出其体积。
再分别把不同的玩偶完全埋入盐中,测出玩偶和盐的总体积,从而比较出不同玩偶体积的大小。
盐也可用沙子代替。
10.学生活动手册答案:把教室里的物品分成两类,填在下表中。
判断下列物品是不是固体,并写出理由。
写出比较不同固体体积的方法。
9.认识液体1.量筒的使用方法:①略倾斜量筒,烧杯口紧挨着量筒口,将液体缓缓倒入量筒。
②读数时,视线与量筒内液体凹面最低处保持水平。
2.量筒读数时,平视是正确的读数方法。
仰视和俯视是两种错误的读数方法。
仰视读出值会小于实际值,俯视读出值会大于实际值。
3.液体没有固定的形状,但有确定的体积和质量。
4.静止的水面一般都保持水平,我们称之为水平面。
5.在水面放一根牙签更有助于观察水平面。
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固体与液体的区分标准
固体和液体的主要区分标准是它们的流动性。
1. 固体:固体是具有固定体积且不能被流动的物质。
它们的形状在很大程度上是由外部力量决定的,例如重力。
固体具有确定的形状和相对稳定的物理和化学性质。
2. 液体:液体可以流动,并且会受到重力的影响流动。
液体的形状可以改变,依赖于容器的外形。
液体没有固定的形状,会受到压力的影响而改变。
此外,固体和液体还有一些其他的区别:
- 密度:固体通常具有较高的密度,而液体的密度较低。
- 透明度:固体和液体的透明度可以有不同的变化,但通常液体更可能透明或半透明。
- 表面张力:液体有表面张力,而固体没有。
- 溶解性:液体可以溶解其他物质,而固体通常不能。
- 热胀冷缩:固体和液体都会受热胀冷缩的影响,但液体的膨胀系数通常比固体大。
物态的变化:固体、液体、气体物态的变化是物质在不同条件下呈现出的不同状态,主要包括固体、液体和气体三种状态。
这三种状态之间的转变是由于物质分子间的相互作用力的变化所导致的。
下面将分别介绍固体、液体和气体的性质以及它们之间的相互转变过程。
固体是物质的一种状态,其特点是具有一定的形状和体积,分子间的距离较小,分子排列有序。
固体的分子间作用力较大,使得分子只能做微小的振动运动,难以改变位置。
固体的熔点是指固体转变为液体的温度,通常情况下,固体的熔点比液体的沸点低。
固体的熔化过程是固体分子受热能作用,分子振动增强,逐渐脱离原来的位置,形成液体的过程。
液体是物质的另一种状态,其特点是具有一定的体积但没有固定的形状,能够流动。
液体的分子间作用力较固体小,分子之间的距离比固体大,分子排列无序。
液体的沸点是指液体转变为气体的温度,通常情况下,液体的沸点比固体的熔点高。
液体的汽化过程是液体分子受热能作用,分子动能增加,逐渐脱离液体表面形成气体的过程。
气体是物质的第三种状态,其特点是没有固定的形状和体积,能够充满容器并均匀分布。
气体的分子间作用力很小,分子之间的距离很大,分子排列无序。
气体的凝固点是指气体转变为液体的温度,通常情况下,气体的凝固点比液体的沸点低。
气体的凝固过程是气体分子失去热能,分子动能减小,逐渐聚集在一起形成液体的过程。
在物态的变化过程中,固体、液体和气体之间可以相互转变。
固体转变为液体的过程称为熔化,液体转变为气体的过程称为汽化,气体转变为液体的过程称为凝固,液体转变为固体的过程称为凝固。
这些相变过程受温度和压力的影响,不同物质的相变曲线也会有所不同。
总的来说,物态的变化是物质在不同条件下呈现出的不同状态,固体、液体和气体之间的相互转变是由分子间作用力的变化所导致的。
通过研究物态的变化,可以更好地理解物质的性质和行为,为科学研究和生产实践提供重要参考。
固体和液体知识点总结归纳固体和液体知识点总结归纳一、固体的定义和性质固体是一种在常温常压下具有固定形状和体积的物质。
它的分子间相互间距较小,并且分子之间的相互作用力较强。
固体具有如下的性质:1.1 弹性:固体具有一定的弹性,当受到力的作用时,可以产生弹性变形,解除外力后会恢复原状。
这一性质使得固体可以广泛应用于弹性材料和机械结构设计中。
1.2 硬度:固体的硬度一般较高,可以通过压缩、切割和磨擦等方法来改变其形状。
硬度决定了固体在不同环境中的稳定性和耐久性。
1.3 熔点和沸点:固体具有明确的熔点和沸点,当温度超过熔点时,固体会熔化成液体;当温度超过沸点时,固体会变成气体。
这一性质使得固体在温度控制和相变研究中起着重要的作用。
1.4 导电性:固体中的一部分物质具有良好的导电性,这一性质使得固体可以应用于电子器件和电路设计中。
二、固体的结晶和非晶2.1 结晶:结晶是固体物质中原子、离子或分子按一定的规则和方式有序地排列而形成的有规则的固体。
结晶的方式有多种,常见的有离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
结晶的规则排列使得固体呈现出一定的晶体形态,例如石英、钻石等。
2.2 非晶:非晶是指具有无规则排列的固体,其原子、离子或分子没有明确的结晶方式。
非晶的性质介于固体和液体之间,具有高的可塑性和韧性。
例如玻璃就是一种常见的非晶体。
三、液体的定义和性质液体是一种具有固定体积但没有固定形状的物质。
液体的分子间相互间距较大,分子之间的相互作用力较弱。
液体具有如下的性质:3.1 流动性:液体具有较高的流动性,可以通过重力、摩擦等力使其流动。
这一性质使得液体适用于输送和运输等领域。
3.2 压缩性:相比固体而言,液体的压缩性较强,但仍然很小。
当外力作用于液体时,它会稍微压缩,但压缩效应相对较小。
3.3 表面张力:液体表面上的分子间存在一种内聚力,使得液体表面呈现出趋向最小化的形态,即表面张力。
这一性质使得液体可以形成水滴和液体薄膜等。
固体与液体知识点总结一、固体的性质和结构1. 固体的性质固体具有以下一些基本性质:(1) 形状稳定:固体的分子间有较强的相互作用力,使得固体具有固定的形状和体积。
(2) 不易压缩:由于固体分子间的排列比较密实,所以固体的体积很难被改变,即固体不易被压缩。
(3) 定形定容:固体分子间的相互作用力很大,所以固体的分子基本处于固定的位置,这样使得固体具有定形定容的特点。
(4) 有一定的硬度:固体由于分子排列牢固,所以具有一定的硬度,不易变形。
2. 固体的结构固体的结构可以分为晶体和非晶体两类。
晶体是由周期排列的离子、原子或分子组成,这种结构是有规则的、有序的。
而非晶体是由无序排列的离子、原子或分子组成,这种结构是无规则的、无序的。
晶体的结构又可分为离子晶体、共价晶体和金属晶体等不同类型,每种类型的晶体都有其特有的结构和性质。
非晶体则是因为其原子或分子排列是无序的,所以无固定的结构和性质。
二、液体的性质和结构1. 液体的性质液体具有以下一些基本性质:(1) 体积不定形:液体的分子间受到一定的相互作用力,使得液体具有一定的粘滞性,所以液体的体积不定形。
(2) 定容不定形:液体具有一定的粘滞性和流动性,所以液体的形状不固定但体积固定,具有定容不定形的特性。
(3) 可压缩:液体相对于固体来说,由于其分子间作用力较小,液体具有一定的压缩性。
(4) 无一定的形状和容积:液体的分子排列比较紧密,所以无一定的形状和容积。
2. 液体的结构液体的结构是由无序排列的离子、原子或分子组成,这种结构是无规则的、无序的。
液体的分子排列常常具有一定的规则,但整体上并没有固定的结构。
三、固液相转化1. 固液相转化的条件固液相转化是指物质从固态转化为液态或从液态转化为固态的过程。
固液相转化的条件主要包括温度和压力两个方面。
当物质的温度高于其熔点时,固体会转化为液体;当物质的温度低于其凝固点时,液体会转化为固体。
在一定的压力条件下,物质的固液相转化温度也是固定的,这就是物质的熔点和凝固点。
固体和液体知识点总结一、固体的特点1. 定义:固体是一种物质状态,其分子间距离较小,可以看作是有序排列的。
它具有一定的形状和体积。
2. 物理性质:(1)硬度:固体通常有一定的硬度,不易变形。
(2)融点:固体的融点是指固体由固态转化为液态的温度。
(3)熔化热:固体熔化时需要吸收的热量。
3. 分类:(1)晶体固体:分子有规则的排列形成结晶结构,如盐、糖等。
(2)非晶体固体:分子无规则排列,如玻璃、橡胶等。
二、液体的特点1.定义:液体是一种物质状态,其分子间距离比固体大,但仍然比较紧密。
它具有一定的体积,但没有固定的形状。
2.物理性质:(1)流动性:液体具有流动性,可以自由流动。
(2)表面张力:液体表面会形成一层薄膜,具有一定的张力。
(3)沸点:液体的沸点是指液体由液态转化为气态的温度。
3.分类:(1)有机液体:由有机物质构成的液体,如酒精、石油等。
(2)水:地球上最常见的液体,对生命至关重要。
三、固体和液体的转化1. 固态到液态:固体加热到一定温度时会熔化成液体,这个过程称为熔化。
2. 液态到固态:液体冷却到一定温度时会凝固成固体,这个过程称为凝固。
3. 液态到气态:液体加热到一定温度时会蒸发成气体,这个过程称为蒸发。
4. 气态到液态:气体冷却到一定温度时会凝结成液体,这个过程称为凝结。
四、固体和液体的应用1. 固体的应用:(1)建筑材料:水泥、砖块、石材等。
(2)电子材料:半导体、金属等。
(3)医药用品:药片、药粉等。
2. 液体的应用:(1)工业领域:石油、溶剂、润滑油等。
(2)生活用品:洗涤剂、饮料、酒精等。
五、固体和液体的变化1. 固态的压力:固体受到外力作用时会发生形变,即固体的体积和形状发生变化。
2. 液态的压力:液体受到外力作用时会发生形变,但它的体积不会发生变化,只有形状发生变化。
六、固态和液态的性质1. 固体的性质:(1)硬度:固体的硬度取决于其分子间的相互作用力,硬度越大,结合力越强。
固体和液体§3.1 固体的有关性质固体可以分为晶体和非晶体两大类。
岩盐、水晶、明矾、云母、冰、金属等都是晶体;玻璃、沥清、橡胶、塑料等都是非晶体。
(1)晶体和非晶体晶体又要分为单晶体和多晶体两种。
单晶体具有天然规则的几何外形,如雪花的形状总是六角形的。
并且,单晶体在各个不同的方向上具有不同的物理性质,即各向导性。
如力学性质(硬度、弹性模量等)、热性性质(热胀系数、导热系数等)、电学性质(介电常数、电阻率等)、光学性质(吸收系数、折射率等)。
如云母结晶薄片,在外力作用下很容易沿平行于薄片的平面裂开,但在薄片上裂开则要困难得多;在云母片上涂一层薄薄的石蜡,然后用烧热的钢针去接触云母片的反面,则石蜡将以接触点为中心、逐渐向四周熔化,熔化了的石蜡成椭圆形,如果用玻璃片做同样的实验,熔化了的石蜡成圆形,这说明非晶体玻璃在各方向的导热系数相同,而晶体云母沿各方向的导热系数不同。
因多晶体是由大量粒(小晶体)无规则地排列组合而成,所以,多晶体不但没有规则的外形,而且各方向的物理性质也各向同性。
常见的各种金属材料就是多晶体。
但不论是单晶体还是多晶体,都具有确定的熔点,例如不同的金属存在着不同的熔点。
非晶体没有天然规则的几何外形,各个方向的物理性质也相同,即各向同性。
非晶体在加热时,先逐渐变软,接着由稠变稀,最后成为液体,因此,非晶体没有一定的熔点。
晶体在加热时,温度升高到熔点,晶体开始逐渐熔解直到全部融化,温度保持不变,其后温度才继续上升。
因此,晶体有一定的熔点。
(2)空间点阵晶体与非晶体性质的诸多不同,是由于晶体内部的物质微粒(分子、原子或离子)依照一定的规律在空间中排列成整齐的后列,构成所谓的空间点阵的结果。
图3-1-1是食盐的空间点阵示意图,在相互垂直的三个空间方向上,每一行都相间的排列着正离子(钠离子)和负离子(氯离子)。
晶体外观的天然规则形状和各向异性特点都可以用物质微粒的规则来排列来解释。
在图3-1-2中表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况。
从图上可以看出,沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上,物质微粒的数目不同,直线AB上物质微粒较多,直线AD上较少,直线AC上更少。
正因为在不同方向上物质微粒排列情况不同,才引起晶体在不同方向上物理性质的不同。
组成晶体的粒子之所以能在空间构成稳定、周期性的空间点阵,是由于晶体微粒之间存在着很强的相互作用力,晶体中粒子的热运动不能破坏粒子之间的结合,粒子仅能在其平衡位置(结点处)附近做微小的热振动。
晶体熔解过程中达熔点时,它吸收的热量都用来克服有规则排列的空间点阵结构,所以,这段时间内温度就不会升高。
例题:NaCl的单位晶胞是棱长a=5.6⨯1010-m的立方体,如图7-1-3。
黑点表示Na+位置,圆圈表示Cl-位置,食盐的整体就是由这些单位晶胞重复而得到的。
Na原子量23,Cl原子量35.5,食盐密度31022.2⨯=ρg/m3。
我们来确定氢原子的质量。
在一个单位晶胞里,中心有一个Na+,还有12个Na+位于大立图3-1-1A 图3-1-2图3-1-3方体的棱上,棱上的每一个Na +同时为另外三个晶胞共有,于是属于一个晶胞的Na +数n 1=1+412=4,Cl -数n 2=4。
晶胞的质量m=4(m 1+m 2)原子质量单位。
ρa 3=4(23+35.5)⨯m H ,得m H =1.67⨯1027-kg 。
§3.2 固体的热膨胀几乎所有的固体受热温度升高时,都要膨胀。
在铺设铁路轨时,两节钢轨之间要留有少许空隙,给钢轨留出体胀的余地。
一个物体受热膨胀时,它会沿三个方向各自独立地膨胀,我们先讨论线膨胀。
固体的温度升高时,它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大,这种现象叫固体的线膨胀。
我们把温度升高1℃所引起的线度增长跟它在0℃时线度之比,称为该物体的线胀系数。
设一物体在某个方向的线度的长度为l ,由于温度的变化△T 所引起的长度的变化△l 。
由实验得知,如果△T 足够小,则长度的变化△l 与温度的变化成正比,并且也与原来的长度l 成正比。
即△l =l α△T .式中的比例常数α称作线膨胀系数。
对于不同的物质,α具有不同的数值。
将上式改写为l l a ∆=.T l∆。
所以,线膨胀系数α的意义是温度每改变1K时,其线度的相对变化。
即:t l l l a t 00-=式中a 的单位是1/℃,0l 为0℃时固体的长度,t l为t ℃时固体的长度,一般金属的线胀系数大约在510-/℃的数量级。
上述线胀系数公式,也可以写成下面形式)1(0at l l t +=如果不知道0℃时的固体长度,但已知1t ℃时固体的长度,则2t ℃时的固体长度2l 为)1(),1(202101al l l al l l +=+=于是[])(1)1()1(1212112t t a l al at l l -+≈++=,这是线膨胀有用的近似计算公式。
对于各向同性的固体,当温度升高时,其体积的膨胀可由其线膨胀很容易推导出。
为简单起见,我们研究一个边长为l 的正方体,在每一个线度上均有:T al l ∆=∆)331()1()1(33223333T a T a T a l t a l l ++∆+=∆+=∆+。
因固体的α值很小,则T a T a T a ∆∆∆3,33322与相比非常小,可忽略不计,则)31()(33T a l l l ∆+=∆+T aV V ∆=∆3式中的3α称为固体的体膨胀系数。
随着每一个线度的膨胀,固体的表面积和体积也发生膨胀,其面膨胀和体膨胀规律分别是)1(0t S S t γ+=)1(0t V V t β+=考虑各向同性的固体,其面胀系数γ、体胀系数β跟线胀系数α的关系为 γ=2α,β=3α。
例1:某热电偶的测温计的一个触点始终保持为0℃,另一个触点与待测温度的物体接触。
当待测温度为t ℃时,测温计中的热电动势力为2t at βε+=其中⋅=mV a 20.0℃-1,4100.5-⨯-=βmv •℃-2。
如果以电热电偶的热电动势ε为测温属性,规定下述线性关系来定义温标t ',即b a t +='ε。
并规定冰点的00='t ,汽点的0100='t ,试画出t t ~'的曲线。
分析:温标t '以热电动势ε为测温属性,并规定t '与ε成线性关系。
又已知ε与摄氏温标温度t 之间的关系,故t '与t 的关系即可求得。
系数a 和b 由规定的冰点和汽点的t '值求得。
解:已知2,t at b a t βεε+=+=',得出t '与t 的关系为b t a t a t ++='2βα。
规定冰点的0=t ℃,00='t规定汽点的t=100℃,0100='t 代入,即可求得系a 与b 为b=0,13201001-=+=mV a a β于是,t '和t 的关系为22300134320320t t t at t -=+='βt t ~'曲线如图3-2-1所示,t '与t 之间并非一一对应,且t '有极值3400。
例2:有一摆钟在25℃时走时准确,它的周期是2s ,摆杆为钢质的,其质量与摆锤相比可以忽略不计,仍可认为是单摆。
当气温降到5℃时,摆钟每天走时如何变化?已知钢的线胀系数 5102.1-⨯=a ℃-1。
分析:钢质摆杆随着温度的降低而缩短,摆钟走时变快。
不管摆钟走时准确与否,在盘面上的相同指示时间,指针的振动次数是恒定不变的,这由摆钟的机械结构所决定,从而求出摆钟每天走快的时间。
解:设25℃摆钟的摆长m l 1,周期s T 21=,5℃时摆长为m l 2,周期s T 2,则g l T g l T 22112,2ππ==由于12l l <,因此12T T <,说明在5℃时摆钟走时加快在一昼夜内5℃的摆钟振动次数22360024T n ⨯=,这温度下摆钟指针指示的时间是1212360024T T T n ⋅⨯=。
这摆钟与标准时间的差值为△t ,图3-2-136002436002412⨯-⋅⨯=∆T T tsg lgl37.10104.212)104.211(23600244141=⨯-⨯--⨯⨯=--ππ§3.3 液体性质3.3.1、液体的宏观特性及微观结构液体的性质介于固体与气体之间,一方面,它像固体一样具有一定的体积,不易压缩;另一方面,它又像气体一样,没有一定的形状,具有流动性,在物理性质上各向同性。
液体分子排列的最大特点是远程无序而短程有序,即首先液体分子在短暂时间内,在很小的区域(与分子距离同数量级)作规则的排列,称为短程有序;其次,液体中这种能近似保持规则排列的微小区域是由诸分子暂时形成的,其边界和大小随时改变,而且这些微小区域彼此之间的方位取向完全无序,表现为远程无序。
因而液体的物理性质在宏观上表现为各向同性。
液体分子间的距离小,相互作用力较强,分子热运动主要表现为在平衡位置附近做微小振动,但其平衡位置又是在不断变化的,因而,宏观上表现为液体具有流动性。
3.3.2、液体的热膨胀液体没有一定的形状,只有一定的体积,因此对液体只有体膨胀才有意义。
实验证明,液体的体积跟温度的关系和固体的相同,也可以用下面的公式表示:)1(0t V V t β+=式中0V 是在0℃时的体积,t V 是液体在t ℃时的体积,β是液体的体胀系数,一般液体的体胀系数比固体大1~2个数量级,并且随温度升高有比较明显的增大。
液体除正常的热膨胀外,还有反常膨胀的现象,例如水的反常膨胀,水在4℃时体积最小,密度最大,而4℃以下体积反而变大,密度变小,直到0℃时结冰为止,正是由于水的这一奇特的性质,使得湖水总是从湖面开始结备,随着气温下降,冰层从湖面逐渐向下加厚,也亏得这一点,水中的生物才安然地度过严冬。
3.3.3、物质的密度和温度的关系固体和液体的体积随温度而变化,这将引起物体的密度变化,设某物体的质量为m ,它在0℃时的体积为0V ,则0℃时该物体的密度是00V m=ρ。
设物体在t ℃时密度t ρ,体积t V ,则t t V m =ρ。
又有)1(0t V V tβ+=,式中β是固体或液体的体膨胀系数,代入t ρ表达式得 t t V mt βρβρ+=+=1)1(00。
例1 一支水银温度计,它的石英泡的容积是0.300cm 3,指示管的内径是0.0100cm ,如果温度从30.0℃升高至40.0℃,温度计的水银指示线要移动多远?(水银的体胀系数图3-4-1 41082.1-⨯=β/℃)解:查表可得石英的线胀系数6104.0-⨯=a /℃,则其体胀系数为6102.13-⨯=a /℃。