万物有形态

2023-07-28 15:45吴娟
科学大众·小诺贝尔 2023年8期
关键词:苹果汁洋娃娃冰块

吴娟

同学们,你们见过有人穿越墙壁走出来吗?你们喝过积木吗?你们玩过苹果汁做的洋娃娃吗?你们有过把牛奶当袜子穿的经历吗?肯定有同学会笑哭不得:“老师,您问的都是些什么奇怪问题!”哈哈,其实墙壁和积木、洋娃娃和袜子、苹果汁和牛奶,这些全都是物质。吹拂着树叶的微风、潺潺流淌的溪水……地球上的所有东西都是物质。但是,不是所有物质都一样。

有固定形状的固体

一般情況下,物质有3种形态:固体、液体和气体。墙壁、积木、袜子和洋娃娃是固体,牛奶、苹果汁和水是液体,咱们呼吸的空气是气体。有些固体比较硬,比如石头;有些固体又比较软,比如面团。不过,所有固体都能保持一定的形状,除非你用力去改变它们。比如积木,不论你捏、拉或是挤压它,它还是一个方块。即使你用锤子把它敲裂,这些碎片也能保持一定的形状。面团是软的,你可以把它擀得像煎饼一样薄,或揉成一团,或用小刀切开它,但它还是能保持一定的形状,因为它是固体。

无固定形状的液体

液体没有固定的形状。将牛奶倒入杯子,牛奶就会变成杯子的形状。如果你把杯子打翻了,牛奶就会洒在桌面上,像瀑布一样,从桌子边缘滴滴答答地流到地板上。牛奶不是圆的,也不是方的——它没有固定的形状。有些液体像酸奶一样浓稠,有些像水一样稀薄;有些像芝麻油一样润滑,有些像白乳胶一样黏糊。不过,所有液体都能倒出来,而且能变成任何盛装它们的容器的形状。

看不见、摸不着的气体

气体也没有固定的形状,你看不见,却能够感觉到它们的存在。张开双臂转个圈,你能感觉到空气拂过皮肤。你周围到处都充满了空气,气体能够填满任何容器。向妈妈借一瓶香水,走进房间,关上门窗,喷一喷。没多久,香气就会扩散到房间的各个角落,使得整个房间都充满香味。

物体的形态会变吗

物质形态的变化通常是由温度变化引起的。你制作冰块就是在改变水的形态,让它从液体变成固体。从制冰盒里取出一个冰块,捏一捏,拉一拉——它和积木一样坚硬。如果你把冰块放在手里,过一会儿,就能感觉到它慢慢又变成了水——手掌的温度能融化冰块。你还可以在大人的帮助下,观察水从液体变成气体的过程。在锅中倒些水,请大人帮忙开火,过一会儿,火的高温就会让水变烫。注意看,你会发现锅底出现小泡泡。随着温度不断上升,部分水会变成气泡,这些气体叫作水蒸气。

气泡爆开后,水蒸气往上飘散,你会看到一阵阵“白气”冒出水面——这是水蒸气遇冷后凝结而成的小水滴。

物质存在的第四种形态

那地球之外的物质呢?以万物的光辉——太阳举例,你知道太阳是什么形态的吗?它是固体、液体,还是气体呢?其实,太阳不属于这3 种形态中的任何一种,它是物质存在的第四种形态——等离子体。

由于太阳表面的温度非常高,所以它里面的原子会因为高温而发生电离,原子外层的电子摆脱了原子核的束缚成为自由电子。这样,太阳上的物质就变成了由带正电荷的原子核和带负电的电子组成的一团均匀的电浆。这些电浆中的正、负电荷总量相等,而且它们还是近似电中性的,所以叫作等离子体。

其实,等离子体也不是很神秘。恒星就是巨大的等离子球,恒星会在核心进行核聚变反应,产生大量的热,从而使恒星处于等离子状态。所以,处于等离子态的物质都具有很高的能量。

(责任编辑:陆艳)

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