Niektóre właściwości fizyczne ciał

Każde otaczające nas przedmioty nazywamy ciałami fizycznymi. Są one wykonywane ze substancji. Te substancje mogą występować w różnych stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym, czyli lotnym. Ciała stałe oprócz tego, że mają określony kształt i trudno zmienić ich objętość mogą być: sprężyste, plastyczne oraz kruche. Wówczas wtedy zachowują objętość i kształt. Właściwościami ciekłego stanu skupienia jest: przede wszystkim są nieściśliwe - zachowują objętość, (dlatego opony samochodu czy roweru nie mogą być wypełnione wodą), przyjmują kształt naczynia. W stanie gazowym substancje przyjmują kształt naczynia, są ściśliwe, (dlatego wypełniają opony samochodowe) - wypełniają całe naczynia.

Substancje mają możliwość przechodzenia z jednego stanu skupienia w drugi i mają odpowiednie nazwy:
- skraplanie
- krzepnięcie
- sublimacja;
- topnienie
- parowanie
- resublimacja.

Topnienie i krzepnięcie substancji zachodzi w tej samej, stałej temperaturze charakterystycznej dla tej substancji. Podczas topnienia i krzepnięcia zmienia się objętość ciała. Woda krzepnąc zwiększa swoją objętość, a prawie wszystkie substancje podczas krzepnięcia zmniejszają ją.

Ciecze parują w każdej temperaturze. Aby przyśpieszyć ich parowanie musi być wyższa temperatura, np. podczas suszenia mokrych włosów, suszarka pozwala nam szybciej odparować wodę z włosów, ponieważ temperatura jest wyższa.

Wrzenie polega na gwałtownym parowaniu cieczy w całej objętości (woda gotująca się w garnku). Zachodzi ono w ściśle określonej temperaturze, zależnej od zewnętrznego ciśnienia nad cieczą. Przy wyższym ciśnieniu temperatura jest wyższa (gotująca się na gazówce woda w garnku). Wraz ze wzrostem temperatury ▲t (czyt. delta) ciał stałych i cieczy wzrasta ich objętość. Przyrost objętości ▲V jest wprost proporcjonalny do przyrostu temperatury ▲t. ▲V ~ ▲t. Oznacza to, że jeśli np. 1 dm sześcienny przy ogrzaniu o 1* (czyt. stopień) zwiększa swoją objętość o 0, 49 cm sześciennych, to przy ogrzaniu o 2* przyrost objętości wynosi 2* (czyt. razy) 0,49 cm sześciennych = 0,98 cm sześciennych, przy ogrzaniu o 3 * przyrost objętości wynosi 3* 0, 49 cm sześciennych. Jeśli interesuje nas wpływ zmian temperatury na jeden wymiar ciała, tak jest np. dla prętów, drutów itp., rozważa się wówczas rozszerzalność liniową tego ciała. Przyrost długości ▲l takiego ciała jest wprost proporcjonalny do przyrostu temperatury t. ▲l~ ▲t. Oznacza to, że jeśli np. 1 m stalowego drutu przy ogrzaniu o 100* wydłuża się o 1mm, to przy ogrzaniu o 200* wydłuży się o 2mm, przy ogrzaniu o 300* o 3mm itd.

W przeciwieństwie do innych cieczy woda ogrzewana od 0*C do 4*C kurczy się. Dopiero powyżej tej temperatury rozszerza się tak jak inne ciecze. W temperaturze 4*C woda ma najmniejszą objętość i największą gęstość. W zbiornikach wodnych opada na dno. Dzięki temu, nawet gdy powierzchnia zbiornika pokryje się lodem, woda przy dnie ma temperaturę 4*C, co pozwala rybom i roślinom wodnym przetrwać zimę.