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热胀冷缩物体变胖变瘦的奥秘

秋风起,红叶飘,坐着校车去秋游.哎呦,你突然发现,校车开在公路上每隔一阵子就会“咯噔”一下,路为什么不造得平整些呢?一段马路和一段马路之间还有细细的缝隙.这是怎么回事呢?

做做下面这个小实验,你就会找到答案.

你只要准备这些

1 一个盛水的大碗、一个空塑料瓶(硬塑料瓶效果更好)、请爸爸妈妈帮忙准备一些热水、一些冰块、一只气球.

2 将气球套在空塑料瓶的瓶口.

3 在大碗中倒入热水,把塑料瓶放进去.刚才还瘪瘪的气球一下子鼓了起来.

4 倒掉大碗中的热水,加入一些凉水再放入冰块.将塑料瓶放进去,你会发现气球不光瘪了下来,还被吸进瓶口中,拉都拉不出来.

注意:使用热水时要请爸爸妈妈帮忙,且无需使用过烫的热水.

这是为什么

气球与塑料瓶组合成了一个密封的系统,看似空空,其实里面充满了空气.空气由许许多多小粒子组成,这些小粒子的运动与温度有关.温度高的时候,粒子运动的振幅更大,从人眼来看,物体就膨胀了.

塑料瓶放进热水中,瓶中的空气受热膨胀,对气球产生压力,使气球膨胀起来.当塑料瓶从热水中拿出,瓶内空气恢复室温,气球就瘪了下去.

当塑料瓶放进冰水里时,由于瓶中的空气受冷收缩,瓶内外出现压力差,气球便在大气压的挤压下,被压进了瓶口.空气这种遇热膨胀、遇冷收缩的特性,叫做“热胀冷缩”.

小问题

可以用玻璃瓶代替塑料瓶吗?

可以,但是要小心,如果骤冷骤热有可能会炸裂而带来危险!

生活中有哪些热胀冷缩的现象?

比如水银温度计利用热胀冷缩的原理.体温升高,水银膨胀,看起来就是读数增加了.不小心把乒乓球踩瘪了,只要放在热水里,球内的空气就能通过膨胀让球重新变得圆滚滚.

热胀冷缩也给人们带来不少难题.比如,一些沥青铺成的公路路面,当天气变热,路面膨胀,坐在汽车里就会感觉颠簸.以前一根根火车钢轨铺在路基上,气温过高过低就会变形.好在,人们想出了各种办法来化解热胀带来的难题.比如路面、钢轨间的接缝,就是在给热胀留下余量呢;高铁的钢轨会通过特制的扣件来固定,缓解热胀冷缩造成的变形.

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