水在4℃以下時熱縮冷脹導致冰從水麵上凍起嗎?
大多數物體都有熱脹冷縮的特點。冬天坐火車時聽到的“咯噔”聲大,就是因為鐵軌遇冷收縮,每根鐵軌都比夏天時短了一點兒,兩根鐵軌之間的空隙大了,火車跑起來“咯噔”的聲音就大。
液體一般也都是熱脹冷縮,但是水卻有一個奇怪的特性,它隻有在4℃以上時是熱脹冷縮。天冷的時候,湖麵上散熱比較快,湖麵的水遇冷收縮,體積變小,變得比較重,這些冷的水沉到湖底,湖底比較暖和的水浮到湖麵上來,這樣不斷對流,就會使本來上麵冷下麵熱的水,很快變成上下溫度相同的水。等到湖裏的水都達到4℃時,隨著天氣越來越冷,水開始變成冷脹熱縮。因水在4℃時密度最大,當溫度達到3℃時,這時的冷水就開始膨脹變輕,所以湖麵上這層冷水不會沉下去,而是留在最上麵。等湖麵上的水到了0℃時,就開始結冰,當然是先從表麵上開始結一層薄薄的冰,等溫度再下降時,冰層會變得更厚,因冰的密度比水小,所以,始終浮在水麵上,冰下的水還能保持4℃的溫度。
幸虧水的這一特性,水裏的生物才能存活下來。如果水始終保持熱脹冷縮,冬天就會從湖底開始向上結冰,魚類會被全部凍在湖裏,並且到了春天,這些冰融化起來也更加困難。
[我還想知道]
在地球最近的地質時期——第四紀開始以後,地球上的氣候逐漸進入了一個相對來說比較寒冷的時期,最冷的時候,大冰層最厚的地方超過2000~3000米。據估計,冰川麵積最大的時候,整個世界大陸有30%的麵積被冰川掩蓋。
南極,是寒冷的代名詞,可這裏卻有一個麵積為483600平方公裏的不凍湖。
浪花和雪是由於反射了光線
而呈白色嗎?
坐在海邊,看藍色的海水,卷起千堆浪花,多開心哪!可是看著看著,不免奇怪起來,水是無色的,為什麼碧藍的海水卷起的浪花,卻是如此的潔白?
碎玻璃卻能夠回答我們前麵提出來的問題。一般的玻璃杯都是無色透明的,打碎以後的一片片,還是那樣,但是當我們把它掃在一起的時候,卻變成白晶晶的一堆了。而且玻璃打得越碎,堆起來顏色越白,如果碎成了玻璃末,那簡直就像一堆雪花。這是什麼緣故呢?原來玻璃能夠透過光線,也能反射光線,碎裂以後,因為形成了許多不規則的角度,加上層層堆疊,一遇光線,又發生了多次折射,而光線經過了許許多多的曲折以後,從各個不同的方向,反射出來,我們的眼睛碰到了這種光線,就覺得是一片白色。
浪花,正像打碎了的玻璃末,它也把光線作了這樣的變幻。
可是雪花的白色,又是怎麼來的呢?它跟碎玻璃更相似了。因為構成雪花的是冰晶,冰晶有著複雜的結構。冰晶分子間的角度有點像金剛鑽,它把光線作了更充分的反射、全反射和折射,結果就形成了一片純白。
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海洋裏的水和它所帶著的熱量一刻也不停歇,永遠處於運動狀態。
海洋是十分富饒的寶庫。海底的地質結構中蘊藏著豐富的石油和天然氣,有些淺海海底上有大量的砂礦,深海大洋盆底上有錳結核和其他深海金屬礦,這些礦裏含有錳、鐵、銅、鎳、鈷等金屬。
雲掉不下來是由於被空氣中
上升的氣流托住了的緣故嗎?
當陽光照耀大地時,不斷將地表水分變成水蒸氣蒸發到空中,水蒸氣向上升,遇到高空中的冷空氣時,凝結成小水滴飄浮在空中,這便是雲。雲千姿百態,變幻莫測,乍看上去好像它們的形狀各不相同。但仔細觀察就會發現有很多形狀和性質相似的雲。人們根據雲的高度和亮度以及形狀把雲分為10個種類。人們根據雲的種類和移動速度,就可以大致判斷出天氣的情況。
無論什麼形狀的雲都是由很小的水滴組成的,它們下降的速度很慢,能被空氣中的上升氣流托住,因此能夠懸浮在空中成為浮雲,而不會掉下來。
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若天指包圍地球的大氣層,那麼它的高度是800多公裏。地的厚度就是地球直徑12800公裏。
地球中的黃金總量竟多達5000萬億噸,成了黃金礦球,比宇宙中的黃金量還大5萬倍。
石頭與隕石是通過
看斷麵和稱重量鑒別的嗎?
一顆流星如果沒完全燃成灰燼,就會落到地麵上來成為隕石。每年落到地上的隕石並不多,被人們發現的就更少了,所以隕石是非常珍貴的天體標本。
怎樣才能知道一塊“石頭”是不是從天上掉下來的呢?可以從下麵幾個方麵進行觀察:
1、隕石都有約1毫米厚的黑色或棕色“熔殼”。熔殼是隕石進入大氣層後表麵熔化成液體,後來冷卻下來形成的一層薄殼。
2、觀察氣印。氣印是熔殼在冷卻過程中,空氣流動在隕石表麵吹過的痕跡。氣印很好識別,它就像在麵團上按出的手指印。
如果隕石落下來好長時間,熔殼和氣印就不好辨別,必須用下麵的方法鑒別。
1、看“石頭”的斷麵是否有“球粒”。球粒是在隕石形成時產生的,直徑1~2毫米左右。90%的隕石都含有球粒。
2、掂量一下重量。與同體積的岩石比較,隕石要比岩石重一些。
雖然每年進入大氣層的流星體有數十萬噸,但以隕石的形式落到地麵的太少了。而地球表麵70%是海洋,此外還有崇山峻嶺、沙漠、森林以及人跡罕至的地區,因此能被人撿到的隕石及碎片就很少很少了。
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全世界每年降落到地球上的隕石,10千克以上的大約有500次,大部分落在海洋中,能見到的很少。
每年降落到地球上的“宇宙灰塵”約有4萬噸(部分又回到宇宙空間),使地球在近5億年內重量增加了10萬分之一。
黑洞的引力非常大以至於任何
光線都無法從中逃脫嗎?
黑洞是科學家早在200多年前就預言的一種天體,迄今仍未徹底發現。最近二三十年來,“黑洞”在天文學和天體物理學中是一個熱門話題。
黑洞是宇宙的一個組成部分。在那裏吸引力非常大以至於光線都無法從中逃脫出來。
在宇宙中每個星體的內部都在進行著激戰,一方麵是它本身固有的引力,這種引力使星體聚合變小。另一方麵則是從星體的內核中釋放出來的能量,它竭力要使星體爆炸分解。當星體的核能完全釋放以後,由於隻受引力的作用使星體的體積變小,但重量大得驚人,它周圍的引力也會變得十分強大,甚至連星體周圍的能量也不能從它那極大的引力場中逃逸掉,這使得星體就像隱身消失似的,因此在太空中形成了黑洞。
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早在1916年,德國的科學家許瓦茲就根據愛因斯坦的相對論,預言了黑洞的存在。
黑洞這一名稱是美國物理學家惠勒於1967年提出來的。
風是由空氣流動形成的嗎?
空氣的流動就是風。空氣為什麼流動呢?這是由於地球各個部分吸收太陽的能量不均勻,有的地方熱,有的地方冷,冷的地方空氣密度大,熱的地方空氣密度小,於是密度小的熱空氣就上升,而冷空氣因為密度大則下降,造成空氣流動,因而形成了風。