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听说玻璃是液体,和直观感受大相径庭,到底是怎么回事呢?

2021-09-08 11:151690zhujuer

听说玻璃是液体,和直观感受大相径庭,到底是怎么回事呢?

我是优美生态环境保卫者,很高兴能回答您提出的问题。

玻璃是我们日常生产生活中最为常见的物体之一,它具有很好的隔音、透光、保温、密闭、承重、装饰等作用,不但是重要的采光材料,也已成为现代建筑的一种结构材料和装饰材料。

在大家的直观感受中,玻璃和我们见到的其它固体一样,具有固定的形态和形状,但从微观粒子的运动角度来看,玻璃又和液体的运动规律一样。那么,从本质上来看,玻璃的外在固体形态,更像是一种“假像”,其实它是一种“高黏度的液体”。

玻璃的组成

玻璃组成较为复杂,它的主要成分是二氧化硅,还有一些如硼砂、碳酸钡、石灰石、纯碱等氧化物。如果人为掺入一些金属氧化物或者特殊盐类,那么玻璃就会显现出不同的颜色,形成有色玻璃。

固体和液体微观结构区别

从物体结构微观粒子来看,固体在原子层面的结构非常紧凑,排列很有规律性,而且这种规律性相当稳定,在维持固态的温度和压力不发生重大改变时不会发生形态的变化。与之相比,液体在原子层面其排列就比较混乱,没有规律性,原子的空间位置会随意发生改变,造成液体具有流动性的特征。

晶体结构

玻璃的原子运动特征

通过对玻璃内部原子组成结构的分析,其原子排列不像固态物质那么井然有序,反而有杂乱无章的感觉,这种状况使玻璃更倾向于液体而非固体。所以,人们把玻璃视为典型的非晶体,也就是”过冷液体”或者“流动性很小的液体”。玻璃没有固定的熔点,随着温度逐渐升高,玻璃首先变软,然后由浓稠逐渐变稀,成为流体状态。于此想类似的物质还有沥青、松香、橡胶等。

在通常情况下,玻璃中原子的运动速度非常缓慢,根据科学家实验分析,其内部原子运动速度和水相比,整整慢了20多个数量级,这也是为什么我们看到玻璃呈现固体形态的原因,但它的的确确是一种液体,一种流动非常非常缓慢的液体。

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