维基少年:粒子/摘要

简介

• 物质的性质
  • 物质必须有质量
  • 物质必须占据空间

物质

• 不同种类的物质
  • 固体的形状和体积都不能改变
  • 液体的形状可以改变，但体积不能改变
  • 气体的形状和体积都可以改变
• 状态变化
  • 固体 → 液体：熔化
    • 发生在固定温度下
  • 液体 → 固体：凝固
    • 发生在固定温度下
  • 气体 → 液体：冷凝
    • 不发生在固定温度下
  • 液体 → 气体：沸腾
    • 发生在固定温度下
    • 蒸发不发生在固定温度下

粒子理论

• 物质是由粒子构成的；
• 粒子是无限小的，目前的科学仪器无法看到它们；
• 不同种类的粒子的尺寸不同；
• 粒子之间必须存在间隙
• 粒子总是在运动。

扩散

• 在粒子运动中观察到的常见现象
• 粒子总是去密度较低的地方

布朗运动

• 当粒子碰撞时，它们会随机方向移动
• 在烟雾室中观察到
• 由罗伯特·布朗发现
  • 在 1827 年
  • 在观察花粉粒时

粒子模型

• 模拟粒子运动的模型
• 可以解释
  • 物质的三态
  • 气压
  • 密度
  • 热胀冷缩
• 热量使粒子运动更加剧烈

物质的三态

• 固体
  • 粒子不能自由移动
  • 粒子只在固定位置振动
  • 粒子呈现固定形状
• 液体
  • 粒子不呈现固定形状；它们的形状取决于容器的形状
  • 粒子具有固定体积
  • 粒子可以互相滑动
  • 粒子不像气体中的粒子那样自由移动
• 气体
  • 粒子向各个方向自由移动
  • 形状和体积取决于容器的形状

气压

• 指的是气体对表面的压力
• 测量
  • 以帕斯卡或“Pa”为单位
  • 用波登管或压力传感器
• 出现在空气中，在这种情况下称为空气或大气压
• 真空
  • 没有空气
  • 马德堡半球
    • 两个空心半球形成一个空球
    • 半球不能分离
    • 外部的空气压力大大超过内部的空气压力

密度

• ${\text{Density}}={\frac {\text{Mass}}{\text{Volume}}}$
• 如果一个物体浸没在液体或气体中，它
  • 如果它的密度小于液体或气体的密度，它会漂浮
  • 如果它的密度大于液体或气体的密度，它会下沉
• 水的密度 = 1
• 热气球
  • 气球里有一个发动机
  • 随着发动机加热，气球内的粒子运动得更多，因此距离更远
  • 随着气球内空气的密度降低，它会漂浮。
• 船舶
  • 船舶的总体密度低于水的密度，因为船内有很多空气
• 潜艇
  • 它是潜入还是浮出水面取决于压载水箱
  • 当压载水箱装满海水时，它会下沉
  • 当水被抽出来时，它会浮出水面

热胀冷缩

• 粒子在加热时运动更加剧烈，因此距离更远
• 这使得物体变大，或膨胀
• 当它们被冷却时，粒子运动的更加剧烈，并且距离更近
• 物体变小，或收缩
• 双金属片
  • 由两种不同金属制成的两条金属条组成
  • 金属的膨胀程度不同
  • 因此，金属条在加热时会弯曲
  • 用于
    • 恒温器
      • 当电器过热时，连接会断开
      • 电器中的双金属片膨胀，因此不再形成闭合电路
    • 火警
      • 当火警过热时，电路会闭合
      • 由于内置双金属片使电路闭合，这使得警报器响