梨梨、麥麥正進行一場激烈的乒乓球大戰

前來觀賽的狐狸貓卻不小心踩到滾落地上的球

乒乓球有了凹陷

有什麼方法能讓凹陷的乒乓球恢復原狀

比賽可以順利進行呢

梨梨冷靜的看了看球　確定球沒有破洞後

拿了一杯熱水　把球丟了進去

沒想到凹陷的部分竟然慢慢膨脹

為什麼泡熱水　就能讓凹陷的乒乓球

膨脹回原本的樣子呢

大多數物質受熱時體積會膨脹

冷卻時體積則會收縮

所以將乒乓球放到熱水中

乒乓球裡的空氣受熱膨脹

就能撐開凹陷的地方　讓乒乓球恢復原狀

當物質受熱　體積膨脹的現象

就是我們常聽到的熱脹冷縮

不過物質受熱時　體積一定會膨脹嗎

少數物質受熱時

體積不但不會膨脹　反而還會縮小

水就是其中一個特別的例子

在4到100℃的範圍內

水就像大多數物質一樣

隨溫度上升　體積會漸漸膨脹

然而　在0到4℃時溫度升高

水的體積反而會縮小

如果觀察4℃水

會發現不論升溫或降溫

水的體積都會膨脹

所以4℃的水

體積最小　密度最大

利用熱脹冷縮的特性　總算讓乒乓球大賽順利進行

在激烈的比賽後　梨梨、麥麥汗流浹背

我們都知道　天氣炎熱或運動時

人體能藉由流汗散熱

那麼請你想想看

流汗能利用什麼原理帶走人身上的熱呢

這是因為汗水會蒸發為水蒸氣

這個由液體轉變為氣體的過程中　需要吸收熱量

因此就能帶走人身上的熱　達到散熱的效果

由這個例子我們可以知道

物質三態變化需要熱的參與

固體受熱會熔化成液體

液體受熱會汽化成氣體

若是直接從固體變為氣體　稱為昇華

這些變化的過程都需要吸收熱量

而反過來

氣體凝結為液體　液體凝固為固體

以及氣體直接凝華成固體

這些過程則需要放出熱量

現在請你想想看

既然物質狀態變化需要熱的參與

那麼加熱使-50℃的冰熔化成50℃的水

這個過程溫度會如何變化呢

當我們開始加熱-50℃的冰

溫度會逐漸上升

到了凝固點0℃時

你會發現固態的冰漸漸熔化成液態水

這個時候熱源供應的熱量

提供給固體的冰熔化為液體的水

所以溫度不會上升

同時這個階段　會觀察到冰與水共存的現象

過了一段時間　當冰塊全部熔化成液態水時

又會再度觀察到溫度逐漸上升

同樣的　到了100℃的沸點時

熱量提供給液態水汽化為氣態的水蒸氣

所以溫度不會上升

直到所有液態水都變成氣態的水蒸氣時

溫度才會繼續上升

最後做個重點整理

水在0℃到4℃之間　體積熱縮冷脹

熱會使物質狀態發生變化

最後給你一個小問題想想

觀察下圖

為什麼液態水轉變成氣態的水蒸氣所需要的熱量

大於固態冰轉變成液態水所需的熱量呢

歡迎你去尋找答案　留言在下方

我們下次見