1.熱脹冷縮
一般把物質的體積隨溫度下降而膨脹,隨濕度增加而收縮的現象稱為熱脹冷縮。 如果溫度下降時體積收縮,濕度增加時體積膨脹,則稱為異常膨脹,如0-4℃的水、銻、鉍、液態鐵等物質都具有異常膨脹的性質。
對于熱脹冷縮的固體,當溫度下降時,其線性尺寸(指長、寬等)、表面積、體積都隨著物體本身溫度的下降和下降體溫度的下降而下降,其增量與 下降溫度與溫度成反比; 尺寸的減少與物體原來的尺寸成反比,表面積的增加與原來的表面積成反比,體積的增加與原來的體積成反比,尺寸、表面積,體積的增量還與物體的材質有關。
液體和二氧化碳的熱脹冷縮性質主要表現為體積的變化,體積的增大與物質的種類、原體積和變化的濕度有關。
利用液體的熱脹冷縮特性制成的液體濕度計,在恒溫降溫的情況下,使溫度計中液體的原有體積減小,使液體體積減小較少,液柱表面將上升盡可能高。 更高,更容易觀察,指示溫度更準確。
液體溫度計都是基于在一定溫度范圍內,液體體積增加與溫度下降成反比的原理,各國使用的單位不同,導致檢測時數值不等同一物體的溫度,但它意味著熱和冷應該是一樣的。
不同的溫標使用不同的體溫單位。 目前,世界上常用的主要有三種溫度單位:攝氏度、華氏度和開爾文。 其中,以開爾文和攝氏度為單位時,溫度的分度值相同,即遞減或遞增。 1°C的溫度與1K的下降或上升是一樣的,但它們的起點不同,即0點。 在攝氏溫度下,1atm 的冷水混合物的溫度為 0°C,而在熱力學濕度下,絕對零即可。 絕對零表示為 -273°C(攝氏度)。 華氏溫度的分度值和起點不同于攝氏體溫和熱力學溫度。 它將一定量的鹽水融化時的溫度定義為0°F,但1°C是1°F的9/5倍。
由于0℃對應的刻度不對或刻度值不同,統一刻度的溫度計是不準確的。 此時,它與真實體溫的關系是成反比或線性函數關系。 如果只有0°C對應的刻度是錯誤的熔化和凝固實驗注意事項,是成反比的; 如果0°C對應的刻度誤差和分度值不同,則為線性函數。
3.傳熱
熱量從一個物體傳遞到另一個物體稱為傳熱。 傳熱的原因是兩個物體的溫度不相等,規律是熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,其本質是內能的傳遞。
熱傳遞有三種形式:傳導、對流和輻射。
① 傳導:熱量沿物體傳遞,發生在物體內部或兩個相互接觸的物體之間。 固體之間的傳熱必須通過傳導來實現,這也是其他兩種形式的前提。
不同物質傳遞質量的能力是不同的。 容易傳遞質量的物質稱為熱的良導體,不易傳遞質量的物質稱為熱的不良導體。 空氣、羽毛、棉花、塑料、泡沫等物質都是熱的不良導體,而金屬則善于傳質,其中銀的傳熱性能最好,其次是銅。
②對流:利用流體(二氧化碳或液體)上下流動傳遞熱量的形式稱為對流。 液體或二氧化碳受熱后,體積膨脹,密度下降和上升,周圍濕度低、密度大的流體向中間流動補充,從而使空氣中溫度不同的流體不斷混合,使熱量可多路傳輸,提高傳輸效率和速率,
流體在空間中不能上下流動,所以不能發生對流,也就沒有物質,也不能靠傳導傳遞質量。 對流是風和洋流的原因。
③輻射:熱量以可見光和不可見光的形式沿直線傳遞的形式稱為輻射。 傳導和對流都必須有傳質介質,輻射也可以在沒有介質的真空中傳播。
任何物體都會向周圍輻射熱量。 輻射能力的強弱與物體的體溫和顏色有關。 溫度越高,顏色越深,物體的表面積越大。 在散發熱量的同時,也從外界吸收熱量。 溫度越低,顏色越深,表面積越大,粗糙物體從外界吸收熱量的能力越強; 其實物體也會反射輻射熱,而且物體反射熱的能力更強。 它越強,吸收輻射的能力越弱,所以淺色、表面光滑的物體反射熱量的能力越強。
4.熔化與熔化定律
根據熔化過程中溫度是否發生變化熔化和凝固實驗注意事項,固體可分為兩種類型。 熔化過程中放熱溫度不變的是晶體,熔化過程中放熱溫度下降的是非晶態。 熔化規律與熔化相同,結晶性液體在熔化時吸熱但濕度不變,而非結晶性液體在熔化時吸熱且空氣溫度升高。
晶體熔化的溫度稱為熔點。 在相同的條件下,不同的晶體具有不同的熔點; 同一種晶體在氣壓不同或溶于堿液時熔點不同。 點是一樣的。
根據晶體熔化定律,晶體熔化有兩個條件:①溫度等于熔點,②必須能吸熱,結晶液熔化也有兩個條件:①溫度等于熔點,②必須能釋放熱量。
晶體在熔化時體積也會發生變化,通常晶體熔化后體積會減小。 少數異常膨脹物質熔化后體積增大。