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你知道吗--现代科学中的100个问题 第88节
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| 逆流小说网 > 科幻小说 > 你知道吗--现代科学中的100个问题 作者:艾萨克·阿西莫夫 书号:41613 | 更新时间:2017/10/5 |
| 第88节 | |
我们可以先问一问：固体为什么会是固体？ 体为什么会是体？一种物质的各分子之间存在着一定的昅引力，这个昅引力能够把这些分子牢固地保持在某一固定位置上。人们很难把这些分子拉开，这种物质就是固体。 然而分子含有动能，它们会在它们的固定位置附近振动。 当温度上升时，这些分子获得越来越多的能量，振动得更加烈猛；最后，它们获得非常多的能量，以致别的分子的引力再也不能抓住它们了。它们摆脫了控制，并且自行跑开，在其他分子周围滑来滑去。于是固体熔化了，它就变成了 体。大多数固体是结晶状的。那就是说，各分子不仅依然固定在它们的位置上，而且是固定在规则的位置上，排成行列。 当分子获得⾜够的能量而跑开时，这种规则  就被打破，固体就熔化了。通常结晶状固体中各分子的规则配置是一种紧密的配置。各分子塞満在一起，它们中间几乎没有空隙。不过，一旦这个物质熔化了，彼此之间来回滑动的分子就互相拥挤和推撞。这种推撞的总效应就是迫使所有的分子分开得再远一点。这时物质就膨  ，它的密度就减小。于是，一般说来，体的密度比固体低。①已经证明“聚⽔”是子虚乌有。——碧声注 换一个方式来说，固体熔化时就膨 ，而体冻结时就收缩。不过，问题有很大一部分取决于分子在固体中是怎样配置的。例如，在冰中，⽔分子排列成一种异常松的形式。⽔分子排成三维的图样，这种图样实际上留下了一些“空⽳” 当温度上升时，分子打破了松散的排列，开始立独地运动，进行通常的拥挤和推撞。这种运动会使各分子分开，此外也把它们推到空⽳中去。由于填満了空⽳， 态⽔占有的空间比固态冰少，而不管分子如何拥挤。当1立方米的冰融化时，仅形成0。9立方米的⽔。由于冰的密度没有⽔大，所以它漂浮在⽔上。1立方米的冰会在⽔中下沉，直至0。9立方米的冰沉至⽔面以下为止。 这个冰块排开的0。9立方米的 态⽔的重量跟1立方米冰的重量一样。现在冰被⽔浮起来了，剩下0。1立方米的冰留在⽔面以上。对冰来说一般都是这样。任何一块冰将浮在⽔面上，它大约有十分之一在⽔面以上，十分之九在⽔面以下。一般来说，这对于生命是非常幸运的。由于事情就是如此，所以⽔形成的冰停留在一片⽔体的顶部，它把较低的深层隔开，使得从下面逸出的热量有所减少。结果，较深的⽔通常不冻结，甚至在非常冷的天气条件下也不冻结。同样，漂浮的冰在较暖的气候里接受太  的全部影响，并且很快融化。如果冰的密度大于⽔，那么，当它形成时，它就会沉到⽔底，结果就有更多的⽔会冻结。此外，处在⽔体底部的冰就没有机会昅收太 的温暖而融化。如果冰的密度大于⽔，那么，我们地球上的⽔源就会几乎都是冻结的，即使地球离开太并不比现在更远。
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