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淺議水的熱縮冷脹

張衛(wèi)軍講物理與生活
原創(chuàng)
生物學(xué)專業(yè)畢業(yè),從事理化兩學(xué)科教學(xué),善于把科學(xué)與生活緊密結(jié)合
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水的熱縮冷脹讓生命得以產(chǎn)生

學(xué)過《物理》的人都知道,物體一般都有熱脹冷縮的特性。從冰箱里取出來冰凍的啤酒,發(fā)現(xiàn)凍塊沉在下面;食用油低溫下“冰凍”了也積在下面;夏天的電線下垂了,就是受熱膨脹了;水泥地面要切割或預(yù)留出伸縮縫,是為了防止受熱膨脹脹壞路面;大型的樓房或橋梁要設(shè)伸縮帶,防止熱脹冷縮的損壞;鐵軌之間要留下一些縫隙,也是為了防止熱脹冷縮導(dǎo)致的錯(cuò)位;筑造建筑物的混凝土要用顆粒較大的砂子,不能用細(xì)砂和中砂,就是因?yàn)榇笊暗呐蛎浵禂?shù)與鋼筋水泥接近,防止熱脹冷縮時(shí)發(fā)生脫離崩裂。

還有,因?yàn)榭諝獾臒崦浝淇s,熱空氣上升,冷空氣下降,地球上就有了風(fēng),隨之才有了降雨。地球之水得以循環(huán)才有了生機(jī)和活力的世界。因?yàn)樗袩崦浝淇s的特性,所以我們用鍋?zhàn)鲲垥r(shí),鍋底的水燒熱后上升,上面的冷水下降,這樣循環(huán)下來,整鍋水得以快速沸騰。沒有水的熱脹冷縮,我們必須一邊加熱,一邊不停地?cái)嚢?,否則下層水沸騰了,上層的水還是冰涼的。

但是,水不僅有熱脹冷縮的特性,還有熱縮冷脹的反常膨脹。就是水在0℃—4℃時(shí)熱縮冷脹,僅此一點(diǎn),讓地球上得以產(chǎn)生生命。

冬天,由于太陽斜射,地球上氣溫下降,海洋中的水溫也從表面開始下降。如果水還是固守?zé)崦浝淇s的特性,降溫后的水會很快沉到水底堆積起來。海洋表面的水不斷降溫結(jié)冰下沉,直至把整個(gè)海洋全部冰凍起來。這樣,地球就變成一個(gè)大冰球。而生物的演化是從低級到高級,從水生到陸生的。假如地球上沒有水全是冰,單細(xì)胞生物也難以生存和繁殖,更難以實(shí)現(xiàn)從低等到高等、從水生到陸生的進(jìn)化,直至產(chǎn)生人類。

正因?yàn)樗倪@種反常膨脹,凝固成的冰會浮在水面上,浮冰一層層加厚,厚冰對于下面的水具有保溫作用。這些冰下的水,由于0-4℃的熱縮冷脹,所以緊挨冰的水層溫度是0℃,向下是1℃的,再向下是2℃的,依次升高,最下層的水是4℃的水。這樣,水中的動(dòng)物就生活在下層的4℃的水中,得以維持生命度過寒冬。否則,冰的體積變小密度變大,會向下落,把水中的動(dòng)植物一層層壓在水底,永遠(yuǎn)不得翻身。

大自然真的很奇妙!真的很偉大!值得人類永無止境地去探索!

評論
發(fā)光的晶晶
太傅級
正因?yàn)樗倪@種反常膨脹,凝固成的冰會浮在水面上,浮冰一層層加厚,厚冰對于下面的水具有保溫作用。而大自然是相互聯(lián)系的,正因?yàn)橛辛诉@些特性,才讓各種生物產(chǎn)生連接。
2022-09-25
楊躍軍
少師級
熱脹冷縮現(xiàn)象,無處不在!大自然奇妙的很,值得人類無限探索!
2022-09-25
曹美蓮
少傅級
水的熱縮冷漲,讓生命得以產(chǎn)生
2022-09-25