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將固體物質(zhì)不斷地打碎后,,最終會(huì)成為液體或氣體嗎?

 艾伯史密斯 2019-12-08

打碎固體時(shí),,需要破壞固體內(nèi)分子(或者原子)間的化學(xué)鍵,,這個(gè)過(guò)程是需要消耗能量的,如果碎到了分子(或者原子)程度自然就成了液體,,其實(shí)整個(gè)過(guò)程消耗的能量足以把固體融化為液體,,所以“打碎”與“加熱融化”最終的結(jié)果是等價(jià)的。


我們常見(jiàn)的物體有固態(tài),、液態(tài)和氣態(tài)之分,,物體由原子或者分子構(gòu)成,在固體中,,分子的相對(duì)位置是固定的,,而在液體和氣體當(dāng)中,分子之間沒(méi)有相對(duì)固定,,所以液體和氣體具有一定的流動(dòng)性,。

于是產(chǎn)生了這么一個(gè)疑問(wèn):如果把固體不斷打碎,那么固體最終會(huì)變?yōu)橐后w嗎,?

答案是肯定的,,前提是把固體打碎到分子程度!

固體和液體之間有著本質(zhì)區(qū)別,,比如我們把小麥磨成粉末,,此時(shí)粉末的尺度在微米級(jí)別,每粒粉末由許許多多的分子組成,,在這些分子之間有固定的化學(xué)鍵連接,,所以即便粉末有一定的流動(dòng)性,但本質(zhì)上說(shuō)粉末還是固體,,只是固體的尺寸非常小而已,。

在物理學(xué)中有一個(gè)物理量——表面能,,指創(chuàng)造物質(zhì)表面時(shí),對(duì)分子間化學(xué)鍵破壞的度量,。

對(duì)于固體物質(zhì)來(lái)說(shuō),,表面原子的能量比內(nèi)部原子的能量更高,于是根據(jù)能量守恒原理,,把固體物質(zhì)打碎時(shí),,就需要消耗能量;或者說(shuō)對(duì)于同樣條件下的固體物質(zhì),,表面積越大,,表面能也越大。

我們以水和冰來(lái)舉例說(shuō)明:我們把固態(tài)冰不斷地打碎,,根據(jù)能量最低原理,,固態(tài)冰會(huì)趨向于吸附周圍的冰,然后通過(guò)化學(xué)鍵連接成一體,;如果我們?cè)谶B接前繼續(xù)打碎,,一直到分子層面,那么冰就完全成了液態(tài)水或者氣態(tài)的水,;而打碎固態(tài)冰的過(guò)程需要消耗能量,,當(dāng)我們打碎到分子層面時(shí),其實(shí)消耗的能量已經(jīng)足以把冰融化或者氣化,。


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