* 熱膨張: 物質を加熱すると、その中の粒子は運動エネルギーを獲得し、より速く動きます。この増加した動きにより、それらは広がり、より大きなボリュームを占有します。
* 密度計算: 密度は、単位体積あたりの質量(密度=質量 /体積)として定義されます。物質の質量は一定のままであるため、膨張により体積が増加するため、全体的な密度は減少します。
なぜすべての物質ではないのですか?
ほとんどの物質は熱膨張を経験しますが、例外があります。例えば:
* 水: 水は異常です。温度が0°Cから4°Cに上昇すると、その密度は増加し、さらに温度上昇すると減少します。この異常な行動は、水分子のユニークな構造と互いに相互作用する方法によるものです。
* いくつかの合金: 特定の金属合金は、構成金属間の複雑な相互作用により、温度が上昇すると密度の低下を示す可能性があります。
要約すると、ほとんどの物質の温度との密度の低下は、粒子の運動エネルギーの増加がより大きな体積につながり、質量は一定のままである熱膨張の直接的な結果です。