狗子:物质的密度,是不是在任何情况下都不会发生变化?

老子:不是,物质密度是可以改变的。 影响物质密度的因素有——外界压强、温度、物质的状态等。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(1)

狗子:怎么变化呢?

老子:就用最常见的“水”来举例吧。不同温度下,水会有固、液、气的三态变化。

相同气压下,水在4℃时,密度最大。温度高于4℃时,温度越高,水的密度越小。

低于4℃高于0度时,温度越低,水的密度也会越小。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(2)

如果在0℃以下,也就是冰的状态,密度就保持在了0.91g/cm3。

所以冰是比水轻的,可以浮在水面上。

狗子:那固体的密度会变化吗?

老子:其实根据密度的计算公式

ρ=m/V (密度=质量/体积)

就可以知道,在物体质量不变的前提下,只要体积发生了变化,密度就会变化。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(3)

生活中常见的一种现象“热胀冷缩”,就是描述物体体积随温度的变化。

如果物体膨胀了,它的密度就增大;

如果物体收缩了,它的密度就减小。

狗子:那物质的密度怎么确定呢?

老子:研究问题时,我们常常简化,把一些影响它的次要因素忽略掉,以求给解决问题带来方便。

所以,我们通常用到的密度,就是常温常压下的数值。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(4)

狗子:了解密度和体积、质量间的关系,对我们来讲有什么用呢?

老子:用处可太大了!

比如你拿一个铁块,放进水中,因为铁比水密度大,铁块会沉入水底。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(5)

但是如果你把铁块压成一个薄片,又把这个薄片折成一个小盒,它就像一只小船,可以浮在水上。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(6)

还有不会游泳的人,套上一个充气的救生圈,就可以安全浮起,不会下沉。

狗子:哦,就是通过增大体积,或者混合密度更小的物质,让密度大的物质“变轻”。

老子:可以这么理解。在自然界中,密度变化还会导致一些气候变化。

狗子:哪些变化?

老子:空气因受热体积膨胀,密度变小后上升。

热空气上升后,温度低密度大的冷空气就从四面八方流过来,从而形成了风。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(7)

狗子:哦!原来风,是由大气密度的变化产生的啊。

老子:对啊,所以天气骤冷骤热的时候,都伴随着大风。

狗子:那我们扇扇子的时候,没有温度变化,为什么也有风呢?

老子:这不是温度变化产生的风,是压力变化产生的风。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(8)

你挥动扇子的时候,挤压了空气。受挤压部分的空气,密度变大下沉,未受挤压的空气,补充到原下沉气体的位置,就形成了风。

所以,温度和外部压力都会影响气体的密度。

物理密度难题(老狗啃物理8A.41密度变化)(9)

狗子:大风起兮云飞扬,密度在变化啊[呲牙][呲牙]

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