維基少年:粒子/摘要

簡介

• 物質的性質
  • 物質必須有質量
  • 物質必須佔據空間

物質

• 不同種類的物質
  • 固體的形狀和體積都不能改變
  • 液體的形狀可以改變，但體積不能改變
  • 氣體的形狀和體積都可以改變
• 狀態變化
  • 固體 → 液體：熔化
    • 發生在固定溫度下
  • 液體 → 固體：凝固
    • 發生在固定溫度下
  • 氣體 → 液體：冷凝
    • 不發生在固定溫度下
  • 液體 → 氣體：沸騰
    • 發生在固定溫度下
    • 蒸發不發生在固定溫度下

粒子理論

• 物質是由粒子構成的；
• 粒子是無限小的，目前的科學儀器無法看到它們；
• 不同種類的粒子的尺寸不同；
• 粒子之間必須存在間隙
• 粒子總是在運動。

擴散

• 在粒子運動中觀察到的常見現象
• 粒子總是去密度較低的地方

布朗運動

• 當粒子碰撞時，它們會隨機方向移動
• 在煙霧室中觀察到
• 由羅伯特·布朗發現
  • 在 1827 年
  • 在觀察花粉粒時

粒子模型

• 模擬粒子運動的模型
• 可以解釋
  • 物質的三態
  • 氣壓
  • 密度
  • 熱脹冷縮
• 熱量使粒子運動更加劇烈

物質的三態

• 固體
  • 粒子不能自由移動
  • 粒子只在固定位置振動
  • 粒子呈現固定形狀
• 液體
  • 粒子不呈現固定形狀；它們的形狀取決於容器的形狀
  • 粒子具有固定體積
  • 粒子可以互相滑動
  • 粒子不像氣體中的粒子那樣自由移動
• 氣體
  • 粒子向各個方向自由移動
  • 形狀和體積取決於容器的形狀

氣壓

• 指的是氣體對錶面的壓力
• 測量
  • 以帕斯卡或“Pa”為單位
  • 用波登管或壓力感測器
• 出現在空氣中，在這種情況下稱為空氣或大氣壓
• 真空
  • 沒有空氣
  • 馬德堡半球
    • 兩個空心半球形成一個空球
    • 半球不能分離
    • 外部的空氣壓力大大超過內部的空氣壓力

密度

• ${\text{Density}}={\frac {\text{Mass}}{\text{Volume}}}$
• 如果一個物體浸沒在液體或氣體中，它
  • 如果它的密度小於液體或氣體的密度，它會漂浮
  • 如果它的密度大於液體或氣體的密度，它會下沉
• 水的密度 = 1
• 熱氣球
  • 氣球裡有一個發動機
  • 隨著發動機加熱，氣球內的粒子運動得更多，因此距離更遠
  • 隨著氣球內空氣的密度降低，它會漂浮。
• 船舶
  • 船舶的總體密度低於水的密度，因為船內有很多空氣
• 潛艇
  • 它是潛入還是浮出水面取決於壓載水箱
  • 當壓載水箱裝滿海水時，它會下沉
  • 當水被抽出來時，它會浮出水面

熱脹冷縮

• 粒子在加熱時運動更加劇烈，因此距離更遠
• 這使得物體變大，或膨脹
• 當它們被冷卻時，粒子運動的更加劇烈，並且距離更近
• 物體變小，或收縮
• 雙金屬片
  • 由兩種不同金屬製成的兩條金屬條組成
  • 金屬的膨脹程度不同
  • 因此，金屬條在加熱時會彎曲
  • 用於
    • 恆溫器
      • 當電器過熱時，連線會斷開
      • 電器中的雙金屬片膨脹，因此不再形成閉合電路
    • 火警
      • 當火警過熱時，電路會閉合
      • 由於內建雙金屬片使電路閉合，這使得警報器響