本影片完整講稿各位小朋友大家好 我們今天要上的課程是溫度會不會影響物質的形態呢 剛剛呢在上一節課我們已經有提到溫度會影響到水的變化 那其它的物質會不會也受到溫度的影響 造成形態的改變呢 我們先了解一下什麼是物質 物質由許多的小小分子組成 當溫度上升的時候 分子間的距離會變大 所以物體感覺就會比較軟一點 我們看下面這張圖 當我們是固體分子的時候 它的排列其實是相當的緊密 間距是小的 當我們溶解或是吸收熱的時候 分子就會大一點 所以固態的冰也會變成液態的水分子的時候 距離會改變的 分子沒有變化 只是距離去做更改 那我們再次吸收熱量的時候 他要提供分子在移動的動能 移動的能量越大當然移動的距離會大一點 這兩個分子之間的距離很明顯得更大了一點 這樣子會形成所謂的氣體分子 所以當我們在加熱物質的時候 會隨著溫度的上升 還沒燒焦之前會稍微的軟化 當溫度下降 它又返回來了 分子間的距離就會慢慢變小了 當然變小就會靠得比較緊密一點 像這張圖一樣會變得緊密一些 當然更緊密 彼此的拉力會比較強 造成物質的物體感覺比較硬 所以我們也可以發現 物質的形態變化基本上也是受到溫度的影響 物質形態的變化主要還是跟熱量的移動有關 熱量移動牽扯到溫度 是用熱的能量來表達 小朋友比較容易聽得懂 例如氣體變成液體 液體變成固體 以及氣體變成固體等等其實都會放出熱量的喔 我們來看這張圖 當固體變成氣體的時候 其實它是把熱量把它放出來的 我們再來看這張圖 當我們把液體吸收的熱量了之後ˋ 它會變成氣體 那麼氣體把熱量放掉之後又變成了液體 所以我們可以簡單的說明 如果你是固體要變成比較液態的液體的時候 你必須吸收環境中的熱量的 必須吸熱 如果從固體變液體是必須吸熱的 反過來當然是要放熱的 所以我們依照很簡單的概念發現 固體變液體 液體變氣體都是屬於熱量吸收的 反過來就是放掉熱量 回到越來越硬的狀況之下 那麼物質是如何從液態變成氣態的 當溫度慢慢提升的時候 如果是液體變變成氣體 像蠟燭來不及變成氣體 經常發現它是固體慢慢融化成蠟油 蠟油溫度非常高 所以它會迅速至汽化點 也就是變成氣體 是蠟油的蒸氣 這是蠟油的蒸氣 是可燃的 去做點火的動作很有可能 會使這邊引燃 產生火焰出來 所以物質從液態變成氣態 一定是讓它的溫度要增加 要讓它吸收很多熱量才可以的 那麼物質要如何從固態變成液態呢 我們來看一下坊間我們看到的琉璃飾品 燒製玻璃的工藝是怎麼辦到的呢 首先讓它溫度上升 變成液態 像玻璃加熱到六百度的時候就會開始軟化 到一千二百度就會變成液體 我們冬天大約20度左右 夏天大概33度 但是你要上升到六百度 這是相當高的溫度喔 到六百度之後呢 它就會軟化 軟化之後 玻璃師傅就會對它做塑型 可以捏成各種不同的形狀 甚至有師傅可以用吹玻璃的方式 用根管吹出中空的玻璃珠 這是我們運用物質的溫度去改變形態的特性來做手工或者是技藝 液體要如何再變成固體 剛才提到如果把熱量放掉 也就是說把環境溫度下降 冷卻它的時候 就有可能變成所謂的固態 最常見的就是我們經常去吃到飽的餐廳裡頭 有巧克力噴泉機 把巧克力沾巧克力醬 棉花糖沾取之後 放入冰水冷卻它 巧克力馬上會由液態變成固態 像一般我們常見的巧克力醬是經過調製的 不過如果像糖葫蘆或巧克力糖霜之類 像固態的巧克力去沾取的 基本上就是由液態變成固態這樣包上去塑形的 物質的熔點跟凝固點要怎麼判斷呢 什麼是熔點呢 讓物質開始熔化的溫度稱為熔點 物質的特性不一樣 它的熔點也會不一樣 目前熔點最高的元素是鎢 最早愛迪生就是用鎢絲來製作燈泡 我們稱為鎢絲燈泡 那它到幾度才開始熔化呢 它居然要到3422度C才會開始熔化喔 如果用來製作電燈 它會發光 但是還不會熔化 很特別的像我們愛吃的奶油 也就是塗在吐司上的瑪琪琳 它只要在溫度稍微高一點的壯況下 甚至人的體溫觸摸它的時候就會開始熔化了 所以每一個物質隨著它的性質不同 它的熔點的溫度也不一樣 那什麼是凝固點呢 當溫度高於熔點的時候 它就會熔化 低於凝固點的時候就會開始凝固 基本上熔點和凝固點在非常接近的位置 所以如果我們是希望物質去凝固 那我們就說這個是凝固點的溫度 我們希望物質熔化 那我們就會說這是熔點的溫度 其實在這兩個溫度是相當的接近的 每一個物質改變形態的溫度其實是不太一樣的 剛才提到的熔點跟凝固點它是有自己的特性的 正常狀況之下 水到一百度才會沸騰 可是沙拉油要到300度以上才會沸騰 所以同樣是液體可是性質不同就會造成沸點溫度不太一樣 那麼正常的狀況之下 像我們民俗技藝用的糖製作畫糖的造型 畫糖的一種藝術展現 就是用糖在板冷卻變成固體來畫出各種形狀 到底要幾度才會開始凝固呢 砂糖在150度C以下就會開始凝固了 也就是在環境的溫度當中砂糖它是屬於固體 那麼水呢 卻要降到0度以下才會變成冰塊 正常的環境以臺灣來說 就算在冬天也幾乎是在8度或9度 也不會到0度 因此必須放在冷凍庫才機會降到0度以下 變成冰塊 生活中到底物質形態有哪些變化的例子呢 當物質的溫度超過凝固點的時候 物質就會開始熔化了 那像早期就有的打鐵匠 像金門的砲彈菜刀也是這樣的原理 師傅把鐵燒高溫的時候 鐵就會軟化 超過凝固點的時候就會開始軟 溫度下降又開始凝固 打鐵就是在它軟化的時候 去敲打它 改變形狀再放到水裡頭迅速降溫 塑出想要的形狀 當溫度超過汽化點的時候 就會昇華成氣態 因為圖可以看到 氮由氣體轉換成液體 所以液態氮如果直接接觸室溫 液體就會馬上汽化成氣體 現在我們看到的也不是液態氮 而是溫度很低的小水滴所造成的 液態氮的溫度很低 所以一旦接觸空氣的水分就會立刻凝結成小水滴 液態的小水滴 所以大家不要誤會 圖中的白煙不是液態氮而是小水滴 是因為液態氮的溫度非常的低 所以它馬上會昇華成氮氣 但是氮氣其實也是肉眼看不見的 各位小朋友我們今天關於物質三態變化上到這邊 感謝各位小朋友聆聽 下課了