加熱
* 分子速度の増加: 固体を加熱すると、システムにエネルギーを追加します。このエネルギーは分子によって吸収され、それらをより速く振動させ、より大きな振幅で振動させます。本質的に、彼らは固体の構造内の固定位置の中でより活発に動き回ります。
* 距離がわずかに増加しました: 固体の分子は、液体やガスの分子のように自由に動くことはありませんが、熱による振動の増加は、それらの間の間隔にわずかな膨張を引き起こす可能性があります。これが、加熱すると固体が膨張する理由です。
冷却
* 分子速度の低下: 固体を冷やすと、システムからエネルギーを削除します。これにより、分子は振動を遅くし、振幅を減らします。それらはエネルギッシュになりません。
* 距離がわずかに減少: 分子の振動が少なくなると、それらの間の空間はわずかに減少する傾向があります。これが、冷却されたときに固形物が収縮する理由です。
キーポイント
* 物質状態: 分子の挙動は、固体、液体、ガスで有意に異なります。固体では、分子はしっかりと詰め込まれており、移動の自由が限られており、主に位置に振動します。
* 結合: 分子間の結合の強度は、分子がどれだけ移動し、それらの間の距離に影響します。強い結合は、分子を互いに近づけ、振動を増やすためにより多くのエネルギーを必要とします。
* 熱膨張: 加熱と冷却による分子間隔のわずかな変化は、熱膨張と収縮の背後にある理由です。
例:
手を握って、密接に一緒に立っている人々のグループを想像してください。これは、固体の分子を表します。皆に少しのエネルギーを与えれば(ダンスを作るなど)、彼らはより活発に動き回ります。彼らは少し(拡大する)腕を広げることさえできます。エネルギーを奪う(じっと立たせる)場合、彼らは減速し、潜在的に近づきます(契約)。
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