Πώς αλλάζει ο όγκος και η πυκνότητα μιας ουσίας όταν θερμαίνεται;
όγκος:
* Γενικά αυξάνεται: Όταν θερμαίνετε μια ουσία, τα σωματίδια της κερδίζουν κινητική ενέργεια και κινούνται ταχύτερα. Αυτή η αυξημένη κίνηση τους αναγκάζει να εξαπλωθούν περαιτέρω, οδηγώντας σε επέκταση του όγκου.
* Εξαιρέσεις: Υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις, όπως το νερό μεταξύ 0 ° C και 4 ° C. Σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας, ο όγκος του νερού * μειώνεται * κατά τη θέρμανση. Αυτό οφείλεται στη μοναδική δομή των μορίων νερού.
Πυκνότητα:
* Γενικά μειώνεται: Η πυκνότητα ορίζεται ως μάζα ανά όγκο μονάδας. Δεδομένου ότι ο όγκος αυξάνεται με θέρμανση (γενικά) και η μάζα παραμένει η ίδια, η πυκνότητα μειώνεται.
* Εξαιρέσεις: Όπως και με τον όγκο, το νερό δείχνει και πάλι μια εξαίρεση. Μεταξύ 0 ° C και 4 ° C, η πυκνότητα του νερού αυξάνεται κατά τη θέρμανση επειδή ο όγκος του συρρικνώνεται.
Βασικά σημεία:
* Θερμική επέκταση: Αυτή είναι η γενική αρχή της αύξησης του όγκου κατά τη θέρμανση. Οι περισσότερες ουσίες παρουσιάζουν αυτή τη συμπεριφορά.
* Εξαιρέσεις: Ενώ οι περισσότερες ουσίες επεκτείνονται κατά τη θέρμανση, υπάρχουν εξαιρέσεις, όπως το νερό στην περιοχή θερμοκρασίας που αναφέρεται παραπάνω. Αυτές οι εξαιρέσεις οφείλονται σε συγκεκριμένες μοριακές δομές και αλληλεπιδράσεις.
* Αλλαγή πυκνότητας: Δεδομένου ότι η πυκνότητα διαιρείται ανά όγκο, οι μεταβολές στον όγκο επηρεάζουν άμεσα την πυκνότητα.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα μπαλόνι γεμάτο αέρα. Όταν θερμαίνετε τον αέρα μέσα στο μπαλόνι, τα σωματίδια του αέρα κινούνται γρηγορότερα και σπρώξτε στα τοιχώματα του μπαλονιού, προκαλώντας την επέκταση (αύξηση του όγκου). Επειδή η μάζα του αέρα παραμένει η ίδια, η πυκνότητα του αέρα μέσα στο μπαλόνι μειώνεται.
