物質(zhì)一般都有三種不同的形態(tài):固態(tài),、液態(tài),、氣態(tài)。例如,,水可以以冰,、水或水蒸氣三種形式存在,這些形態(tài)可以在不同的溫度及壓強下發(fā)生改變,。水分子在不同溫度下的運動是不相同的,,在三種狀態(tài)下水分子之間的間距也不相同。我們可以通過調(diào)節(jié)溫度和壓強這兩個參數(shù)來使物質(zhì)在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變,。
水是最具代表性的一種物質(zhì),,我們以水為例,,具體談?wù)勎镔|(zhì)三者之間有趣的變化歷程,。
水在什么情況下形成冰呢?當(dāng)溫度降到0攝氏度時,,水會結(jié)冰,,冰是一種固體,冰就是水的固態(tài),。當(dāng)環(huán)境溫度低于0攝氏度時,,水的溫度會迅速下降,從液體狀態(tài)變成固態(tài),。這種固態(tài)的冰非常美麗,,有各種形狀,從冰山冰川到漫天飛舞的雪花,,遍地的霜花,,可以分為19種,包括水冰、晶體冰,、團簇冰,、雪球冰和柱冰……它們都是由水分子合理排列組成的晶體,是無色透明的固態(tài),,在水變成冰的過程中,,它們還會向周圍放出大量的熱,使得水的溫度更加穩(wěn)定,,從而使水結(jié)冰的過程更加順利,。
冰在周圍氣溫升高(高于0攝氏度)時會變成水。0攝氏度時冰水會共存,,冰變成水會吸收周圍環(huán)境的熱量,,所以有下雪不冷化雪冷的說法。水是生命之源,,地球因為有水才誕生了生命,,孕育了生機勃勃的生物世界。地球表面約有71%被水覆蓋,。它在空氣中含量雖少,,但卻是空氣的重要組成部分。水是一切動植物生存的基礎(chǔ),,是生命的源泉,,它的溫度隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化。當(dāng)溫度超過4攝氏度,,它會發(fā)生熱脹冷縮,,水在4攝氏度以下,則會發(fā)生冷脹熱縮,,這一點很有趣,。同等質(zhì)量的冰的體積會比水的體積大,其中,,水在4攝氏度時,,密度約為1克/升,而冰的則約為0.931克/升,。
水是應(yīng)用廣泛的滅火劑,,能滅掉除電、油,、化學(xué)藥劑等少數(shù)物質(zhì)產(chǎn)生的大多火災(zāi),,是因為水能讓火源周圍的溫度迅速地降到著火點以下,也能一定程度隔絕氧氣,。水也是最好的清潔劑,,它可以溶解許多化合物,,除污去垢。
當(dāng)水的溫度上升至100攝氏度時,,它就會發(fā)生沸騰,,這種過程既包括了由于吸取外界的熱而產(chǎn)生的蒸發(fā),又包括了由于水分子受到高溫而產(chǎn)生的內(nèi)外都有的劇烈運動,。其中,,蒸發(fā)過程主要發(fā)生在液體的表層,常溫下皆可發(fā)生,,而且相對比較緩慢,,而沸騰則更加激烈,溫度要達到液體的沸點,,無論是在液體的內(nèi)部還是外層,。當(dāng)水分子聚集到一起,它們可以產(chǎn)生各種各樣的天氣現(xiàn)象,,如云,、霧。當(dāng)它們聚集到一定程度時,,它們可能會液化成水變?yōu)榻涤旰突蛘吣Y(jié)成小冰晶降雪,。水蒸氣遇冷變成水,叫液化,,直接變成冰,,叫凝華。冰受熱直接變成水蒸氣叫升華,。冬天,,我們晾曬的衣物,哪怕結(jié)成了冰,,過一段時間會干,,就是冰直接升華成了氣態(tài)的水。
(作者單位:湖北省利川市教師發(fā)展中心 蘭中海)