熱縮冷脹的物體有哪些?

General 更新 2023年10月15日

熱縮冷脹的物體有哪些?

金屬塊,石塊。

什麼東西熱縮冷脹

在一般情況下,當物體的溫度升高時,物體的體積膨脹、密度減小,反之亦然。也就是通常所講的“熱脹冷縮”現象。

在自然界中,絕大多數物質是“熱脹弧縮”的,但也有極少數物質,如銻、鉍、鎵等金屬和在0℃-4℃之間的水,具有遇熱收縮,受冷膨脹的現象。

然而水在由0℃溫度升高時,出現了一種特殊的現象。人們通過實驗得到了ρ-t曲線,即水的密度隨溫度變化的曲線。在溫度由0℃上升到4℃的過程中,水的密度逐漸加大;溫度由4℃繼續上升的過程中,水的密度逐漸減小;水在4℃時的密度最大。水在0℃至4℃的範圍內,呈現出“冷脹熱縮”的現象,稱為反常膨脹。

哪些東西熱縮冷脹?為什麼?

我們都知道,自然界的物質絕大多數遵循“熱脹冷縮”的規律,少有例外。例外的有一種

是水。水在4度時密度最大,4度之下就是反常膨脹,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。

另外還有:

熱縮冷脹的金屬——銻

銻是一種銀灰色的金屬,它總共有四個“孩子”,人們見到次數最多是老大,名字叫“灰銻”。它還有三個小“弟弟”,依次是黃色的黃銻、黑色的黑銻和容易爆炸銻。

不過,這三個小弟弟的化學“性格”都不穩定。黃銻比較喜歡低溫,溫度一超過攝氏零下八十度,它就不能活下去,於是變成了黑銻。而黑銻只要一加熱就會變成人們常見的灰銻。至於爆炸銻,更是不得了,只要你用一個硬東西碰一碰它,就會“火冒三丈”,同時放出大量的熱,很快變成灰銻。

銻有一個反常的脾氣——熱縮冷脹。大家知道,一般的物體都是熱脹冷縮,然而,液態的銻在冷卻凝固時,體積反而更大了。

過去,人們利用銻的這個怪脾氣,製成了鉛字。在溶化了的鉛字合金中加入一些液態的銻,然而把混合起來的熔液倒入銅模裡冷卻凝固,固態的鉛字合金的體積就會增大一些,從而使每一個細小的筆劃都十分清晰地供現出來。不僅如此,加入銻後,還能使鉛字合金更加堅硬、耐磨。

叫錯了的名稱

銻在地殼中的含量很少,約為百萬分之一。所以在國外它常被人們稱為稀有元素。

然而在我國卻有大量的銻礦。銻應該說是我國的豐產元素。在湖南、兩廣和雲貴等省,都有大量的銻礦,特別是湖南省新化縣錫礦山的銻礦儲量最大。

真是奇怪,分明產的是銻礦,為什麼卻叫做錫礦山呢?

原來,這兒的銻礦是輝銻礦,有著錫一般的金屬光澤,它的化學成分是三硫化二銻。其中含有五分之一的銻,早在明朝時,當地的居民就發現山上有銻礦,不過,由於當時銻還沒有被人們發現,而且這種礦石看上去又很像銀,所以人們就把它誤以為是錫礦,因此把整個山叫作“錫礦山”,這個名字一直沿用到今天。

其實,無論錫也好,銻也好,它們都是工業生產上的“生力軍”,都能為人們服務,名字換不換是無所謂的。

一般物品都是熱脹冷縮,什麼東西是熱縮冷脹的

沃爾興熱縮管,或冷縮管

哪些金屬具有熱縮冷脹的性質有什麼應用

金屬銻、鉍、鎵 還有水(4℃時密度最大),液態的鐵,青銅,鋯鎢酸鹽,橡膠(在受力的情況下)等。 這些物質具有反常膨脹的性質,在反常膨脹時,物體溫度升高,而體積減小,分子間的平均距離減小,分子引力做正功,所以分子勢能減小。因此,物體受熱時,分子勢能可能增加,也可能減小。 水的反常膨脹現象(熱縮冷脹)可以用氫鍵、締合水分子理論予以解釋。 而鋯鎢酸鹽的一個角的原子和其他原子沒有聯結在一起,而本身有很低的振動能量,當原子受熱,便吸引其他的原子,連在一起,使整個分子結構收縮。科學家發現,鋯鎢酸鹽在華氏零下三百七十五度至華氏七百度之間,溫度每升一度,物質平均收縮一百萬分之五。 橡膠則是一種高分子化合物,由大量異戊烯單元形成的鏈狀大分子組成。當橡膠被拉長時,雜亂而糾纏在一起的鏈趨於平行,即排列得比較有秩序。它在收縮時,排列的混亂程度增大。自然界的物質能自發地朝混亂度大的方向進行,並吸收能量。對橡皮筋加熱,反而會使它縮短。

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