室温で(固体状態):
* 振動: 固体の鉄原子は、結晶格子にしっかりと詰められています。 彼らは自由に動きませんが、固定位置の周りに絶えず振動します。
* 低動態エネルギー: 振動は比較的遅く、運動エネルギーが低いです。これが、固体が形状と体積を維持する理由です。
熱がかかると:
* 振動の増加: 熱エネルギーは鉄原子によって吸収されます。このエネルギーにより、それらはより激しく振動し、より大きな振幅で振動します。
* より高い運動エネルギー: 振動の増加は、原子が運動エネルギーが高いことを意味します。
* 拡張: 振動の増加により、原子がわずかにさらに引き離され、鉄ブロックが全体的に膨張します。これが、加熱時に金属が拡大する理由です。
* 相変化: 温度が上昇し続けると、原子は非常に多くのエネルギーで振動し、固定位置から解放され始めます。 これは、固体から液体への移行です(融解)。
キーポイント:
* 温度と運動エネルギー: 温度が高いほど、原子の運動エネルギーが大きくなります。
* 固体状態: 固体では、分子は格子構造で固定され、主に振動します。
* 拡張: 振動の増加により分子が遠くに移動するため、熱は膨張を引き起こします。
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