説明:
* 粒子サイズ: 粒子は、より大きな粒子よりも表面積と体積比が大きくなります。
* 粒子間スペース: 異なる粒子サイズの物質が混合される場合、特に粒子が大きく異なる場合、粒子間にスペースがあります。これらのスペースは粒子自体で満たされておらず、全体的なボリュームが大きくなります。
* 梱包効率: 粒子が混合物に詰まる効率は、そのサイズの影響を受けます。より小さな粒子は、より大きな粒子間のスペースに収まることができ、効率の低い梱包と全体の体積が大きくなります。
例:
砂と小石を混ぜることを想像してみてください。小石は砂粒よりも大きいです。混合すると、砂粒は小石の間のスペースの一部を満たします。ただし、粒子の間にはまだ空の空間があり、砂と小石だけの体積の合計よりも全体の容積が大きくなります。
例外:
* 溶解: ある物質が別の物質に溶解すると、溶存物質の粒子が溶媒の粒子に分散されます。この場合、組み合わせたボリュームは、個々のボリュームの合計に近いか、さらに少ない場合があります。
* 圧縮: 高圧下では、粒子を近づけて強制し、全体の体積を減らすことができます。
結論:
一般に、粒子サイズが異なる物質の混合物の合計容積は、粒子間空間の存在と粒子の効率の低い梱包により、個々の体積の合計よりも大きくなります。ただし、溶解や圧縮など、この規則には例外があります。