2023公共基礎(chǔ)知識(shí)科技常識(shí)：生活中的熱脹冷縮
【試題練習(xí)】(單選)下列現(xiàn)象中不是熱脹冷縮原理的是（ ）
A.水銀體溫計(jì)
B.有些傾斜的電線
C.夏天向上拱起的路面
D.古人冬天向巖石縫里面灌水
【答案】D【解析】D選項(xiàng)正確。ABC選項(xiàng)都體現(xiàn)了熱脹冷縮，D選項(xiàng)利用的是水的密度比冰大。水的密度和冰的密度相比，水的密度比較大。因?yàn)楸?℃下密度為0.917g/cm，而水的密度正常為1.00g/cm古人正是利用這一原理，使得巖石裂開。故本題正確答案為D項(xiàng)。
知識(shí)延伸
新買的罐頭很難打開，是因?yàn)楣S生產(chǎn)時(shí)放進(jìn)去的是熱的，氣體膨脹，冷卻后里面氣體體積減小，外面大氣壓大于內(nèi)部，所以難打開，而微熱罐頭就很容易打開了;路邊的電線一般會(huì)稍微有點(diǎn)下垂;夏天很熱時(shí)，會(huì)感覺瀝青路上向上拱起。這些種種現(xiàn)象都是因?yàn)闊崦浝淇s，可以看出熱脹冷縮與我們的生活息息相關(guān)。
根據(jù)物質(zhì)粒子最小的原子結(jié)構(gòu)來看，物質(zhì)的熱脹冷縮應(yīng)該是由物質(zhì)原子的內(nèi)部加速運(yùn)動(dòng)形成的。從原子的內(nèi)在來講，當(dāng)原子受熱后，核內(nèi)質(zhì)子和中子以及核外電子呈現(xiàn)為粒子的加速運(yùn)動(dòng)。由于原子核的自轉(zhuǎn)以及電場(chǎng)的作用，牽引了核外電子圍繞原子核做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。原子核的自轉(zhuǎn)速度始終為外圍電子受離心力大小的變化起決定作用，這也決定著原子內(nèi)核與電子層軌道之間的距離和電場(chǎng)的高低。只有原子核的自旋和外層電子的公轉(zhuǎn)受到外部力量的激發(fā)，才會(huì)構(gòu)成原子內(nèi)部的離心力和電場(chǎng)力的變化，從而也就體現(xiàn)了物質(zhì)熱脹冷縮的自然現(xiàn)象。
當(dāng)物體的溫度降低了，原子里面的運(yùn)動(dòng)速度開始逐步的減慢，原子的自轉(zhuǎn)速度減小，他對(duì)核外電子的離心力作用也將慢慢的減少從而使原子核和核外電子層之間的距離縮短電場(chǎng)反而增加，這時(shí)候原子又會(huì)吸引外來空間的游離的電子來補(bǔ)充電子外層軌道的缺失的電子來達(dá)到原子等離子體的最開始的平等狀態(tài)，這時(shí)，物質(zhì)又開始從流動(dòng)逐步的過渡到凝固，這就是物質(zhì)的熱脹冷縮。
熱脹冷縮是一種非常典型的物理現(xiàn)象，但是其實(shí)早在古代就有應(yīng)用了，到現(xiàn)代以來，汞作為唯一的液態(tài)金屬，被人們應(yīng)用到體溫計(jì)里，大大方便了人們的生活，生活中也隨處可見這種物理現(xiàn)象。熱脹冷縮是重要的熱現(xiàn)象之一，需要我們多了解，以便于做題中更能得心應(yīng)手。
