温度、分子運動、密度の関係
* 分子運動の増加: 温度が上昇すると、材料内の分子は運動エネルギーを獲得します。これは、彼らがより速く動き、より活発に振動することを意味します。
* 間隔の増加: この増加する運動により、分子は互いにさらに離れます。 群衆のように考えてみてください。彼らがじっと立っているとき、彼らはしっかりと詰め込まれています。 彼らが動き始めて揺れ始めたとき、彼らはより多くのスペースが必要です。
* 密度の低下: 分子は現在、より大きな量に広がっているため、材料の密度が減少します。密度は単位体積あたりの質量として定義され、質量が同じままである間に体積が増加すると、密度が低下します。
ルールの例外
ほとんどの材料は温度の上昇とともに拡大しますが、いくつかの例外があります。
* 0°Cから4°Cの間の水: これはユニークなケースです。 液体水は、その温度が0°Cから4°Cに上昇するにつれて、実際には *密度 *になります。 これは、水分子の異常な水素結合構造によるものです。 4°Cを超えると、水は他のほとんどの物質と同様に動作し、温度が上昇すると膨張します。
* 極度の圧力下のいくつかの固体: 極端に高い圧力では、一部の固体は、実際に温度が上昇すると密度が高まる可能性があります。これは、材料の結晶構造の変化に関連する複雑な現象です。
覚えておくべきキーポイント:
*温度は、物質内の分子の平均運動エネルギーの尺度です。
*運動エネルギーの増加は、分子間隔の大きさにつながります。
*分子間隔が大きくなると密度が低下します。
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