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實驗演示/ 實驗原理/ 問題討論/

    熱脹冷縮

當金屬球未受熱時,金屬球剛好可穿過金屬環,但當球加熱後,因為膨脹的緣故,遂無法穿過環。倘若加熱的對象換成環呢?球仍然能穿過加過熱的金屬環嗎?環洞的大小是比未加熱前大了些、小了些、還是沒變?

 

實驗演示


演示影片一


實驗原理


結果是環洞的大小比未加熱前大了些! 

以微觀的角度來看,因為組成物體的粒子﹝原子或分子﹞受熱時振動的幅度會增加,造成粒子間的距離變大。而所有粒子的平均間距增加,物體的體積就會變大,也就是膨脹。相反地,冷卻時粒子振動的幅度減少,所有粒子的平均間距縮小,物體就會收縮。 因此金屬環加熱會整體往外擴大變粗,當然內徑圓也是變大的。  

 

 

問題討論


1.有沒有物質加熱不膨脹或加熱反而縮小

2.將一溫度很高、大小剛好鐵環,套在一冰冷的黃銅圓柱體上,隨著溫度平衡後,鐵環”被鎖死”在固定位置上,甚至再加熱,也無法將鐵環再取下,這項工藝稱為”收縮套牢法”。你知道它是如何發生的嗎?

3.如何運用熱脹冷縮效應於日常生活中?