冰的熔點

鐵絲穿冰課外實驗

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鐵絲穿冰課外實驗

放在冰上的鐵絲能穿過冰塊嗎?時間再長也穿不過,可

是當鐵絲下面掛上重物后壓在冰上,時間長些情況如何?

器材:厚冰,細鐵絲和重物。

在冬天取一塊厚些的冰,架空,用細鐵絲繞過冰塊下掛重物。

過一段時間會看到細鐵絲穿過冰塊而不留下切口。請你實驗

一下并作出解釋。

這是因為:物體在熔化時,假設體積膨脹,加大壓強阻礙膨脹,

那么熔點升高;熔化時假設體積縮小,加大壓強有助縮小,那

么熔點降低。冰熔化成水時,體積變小,所以加大壓強后熔點

降低。實驗中冰與鐵絲的接觸面很小,加掛重物后可得到很

大壓強,接觸處的冰因熔點降低而熔化。熔化的水跑到鐵絲

上面,因壓強回復到1大氣壓,熔點升高到0℃,又結成冰。結

冰放出的熱量又供應鐵絲繼續熔化下面的冰。如此下去鐵絲

穿過冰塊下落,而冰塊依然完整。

自然界中冰河的形成也是這樣。高山上積雪較厚,時間長了,

隨著積雪的增加,雪底部的壓強增大,冰的熔點降低,因此底

部的雪熔化。熔化成的水由積雪中的縫隙上升,升到壓強稍

小處,又凍結為冰。這樣反復假設干次形成龐大的冰塊,冰塊

底部同樣也是壓強大熔點低,冰又熔化為水,使冰塊沿山坡

徐徐下滑,形成冰河。

北方的同學都愛滑冰,腳踏冰鞋在冰上時,由于冰鞋刀刃很

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薄,與冰的接觸面積一共只有幾平方毫米,整個體重壓在這

樣小的面積上,對冰的壓強是極大的,因此刀刃下的冰熔點

降低,冰熔化成一薄層的水,分布在冰鞋刀刃與冰面之間,起

了潤滑作用,因而可使人自由滑冰,作出各種優美動作。冰刀

滑過之后,壓強減小,熔點升高,水又立即凍成冰。