氣體可以熱脹冷縮嗎

氣體可以熱脹冷縮嗎的答案是：可以

物體中包括固體、液體、氣體在內，受熱後都會程度不同地出現膨脹現象，也會在受冷時出現縮小現象。在固體、氣體、液體三種物體中，通常氣體熱脹冷縮現象最爲明顯。

氣體一般都是由分子構成的，氣體遇熱也就是溫度增高，分子的運動速率加快，可使分子間的間隔變大，反之如此。並且，氣體熱脹冷縮的程度要比固體、液體大。

對於固體來說，它的基本單元是由質點（原子或離子）構成的點陣，這些質點在晶格點陣中圍繞其平衡位置振動。這種振動不是左右對稱的簡諧振動，而是非簡諧振動。當固體受熱時，質點振動加劇，由於非簡諧效應的存在，質點的平衡位置就會發生移動，導致相鄰質點間的平均距離增大，於是，固體的體積就變大了。反過來，當溫度降低時，由於質點振動減弱，質點之間的平均距離減小，固體的體積就變小了。

實驗表明，水在4℃以上，仍然是遵循熱脹冷縮規律的，從4℃以下，即4℃到0℃間才發生反常膨脹.水在4℃時，體積最小，密度最大。因而冰的密度略小於水的密度.所以可以浮在水面上。

水的反常膨脹現象，原因是水分子具有特殊的結構，液態水，除含有簡單的水分子（H2O）外，同時還含有締合分子(H2O)2和(H2O)3等，當溫度在0℃水未結冰時，大多數水分子是以(H2O)3的締合分子存在，當溫度升高到3.98 ℃（101 kPa）時，水分子多以(H2O)2締合分子形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續升高在3.98 ℃以上，一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了。水溫降到0 ℃時，水結成冰，水結冰時幾乎全部分子締合在一起成爲一個巨大的締合分子，在冰中水分子的排布是每一個氧原子有四個氫原子爲近鄰（兩個共價鍵，兩個氫鍵）。這樣一種排布導致成一種敞開結構，也就是說冰的結構中有較大的空隙，所以冰的密度反比同溫度的水小。

氣體的熱脹冷縮現象也隨處可見。乒乓球如果不小心被踩癟了，只要放在開水裏一燙，癟的地方就鼓起來了，說明乒乓球裏的空氣受熱以後體積變大了。不過，氣體的熱脹冷縮需要在一個體積可以變化的空間裏才能觀察到（如氣球裏的氣體），因爲如果把氣體釋放在一個固定的空間裏，它就會充滿整個空間，這時如果我們升高溫度，這個空間的大小並不會變化，但氣體的壓強會增大。