割不断的冰块

赵自强

找一块几厘米厚的长方形冰块,架在实验托架上(或两块木头上)。在冰块上横搭一根铁丝,铁丝的两端各吊1斤左右的重物。然后,你仔细地进行观察,就会有一个奇妙有趣的现象展示在你的眼前:

铁丝像一把钝刀子,慢慢地向冰块的下方切去。但是铁丝在切进冰块的时候,上面切出的缝隙很快又被冰黏合了,铁丝已经切过冰块掉在地上,冰块仍然是整体一块。

这是为什么呢?原来是压强玩的把戏。由于铁丝两端吊有重物,冰块被铁丝压的地方所承受的压强增大了。压强增大了,冰的熔点就降低了,因此被铁丝压着的那部分冰就化成水。当铁丝切过以后,增大的压强消失了,熔点又恢复到0 ℃,同时下面被压的冰融化时要吸取周围的热量,所以缝隙里的水又重新结成冰。这样慢慢切下去,冰当然不会断开。

那么,是不是所有的固体,在压强增大的情况下,都会降低熔点呢?不是的,这要看固体在熔化之后,它的体积是膨胀还是缩小来决定。水从固态(冰)转化成液态时体积要缩小,加压能促使它转化,所以熔点降低了。其他许多物质,如石蜡、锡、铜、铁等,熔化以后体积要变大。对这类物质施加压力,不但使它们的体积缩小了,而且还阻碍了它们在受热时体积的膨胀。在这种情况下,只有进一步提高温度,才能使它们熔化。所以,对这类物质来说,压强增大,熔点反而升高。