Γιατί τα περισσότερα υλικά γίνονται λιγότερο πυκνά καθώς η θερμοκρασία τους αυξάνεται;
Η σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας, της μοριακής κίνησης και της πυκνότητας
* Αυξημένη μοριακή κίνηση: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια μέσα σε ένα υλικό κέρδος κινητικής ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι κινούνται ταχύτερα και δονείται πιο έντονα.
* Αυξημένη απόσταση: Αυτή η αυξημένη κίνηση αναγκάζει τα μόρια να προωθήσουν περαιτέρω το ένα από το άλλο. Σκεφτείτε το σαν πλήθος ανθρώπων:Όταν στέκονται ακίνητα, είναι γεμάτα σφιχτά. Όταν αρχίζουν να κινούνται και να τρέχουν, χρειάζονται περισσότερο χώρο.
* Μειωμένη πυκνότητα: Δεδομένου ότι τα μόρια είναι τώρα απλωμένα σε μεγαλύτερο όγκο, η πυκνότητα του υλικού μειώνεται. Η πυκνότητα ορίζεται ως μάζα ανά όγκο μονάδας και εάν ο όγκος αυξάνεται ενώ η μάζα παραμένει η ίδια, η πυκνότητα μειώνεται.
Εξαιρέσεις στον κανόνα
Ενώ τα περισσότερα υλικά επεκτείνονται με αυξανόμενη θερμοκρασία, υπάρχουν μερικές εξαιρέσεις:
* νερό μεταξύ 0 ° C και 4 ° C: Αυτή είναι μια μοναδική περίπτωση. Το υγρό νερό γίνεται στην πραγματικότητα * πυκνότερη * καθώς η θερμοκρασία του αυξάνεται από 0 ° C σε 4 ° C. Αυτό οφείλεται στην ασυνήθιστη δομή σύνδεσης υδρογόνου των μορίων νερού. Πάνω από 4 ° C, το νερό συμπεριφέρεται όπως οι περισσότερες άλλες ουσίες και επεκτείνεται με αυξανόμενη θερμοκρασία.
* Ορισμένα στερεά κάτω από ακραία πίεση: Κάτω από εξαιρετικά υψηλή πίεση, ορισμένα στερεά μπορούν πραγματικά να γίνουν πυκνότερα με αυξανόμενη θερμοκρασία. Αυτό είναι ένα σύνθετο φαινόμενο που σχετίζεται με αλλαγές στην κρυσταλλική δομή του υλικού.
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων μέσα σε μια ουσία.
* Η αύξηση της κινητικής ενέργειας οδηγεί σε μεγαλύτερη μοριακή απόσταση.
* Η μεγαλύτερη μοριακή απόσταση έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της πυκνότητας.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε περαιτέρω ερωτήσεις!
