热胀冷缩——物体变胖变瘦的奥秘

图/费 嘉

秋风起，红叶飘，坐着校车去秋游。哎呦，你突然发现，校车开在公路上每隔一阵子就会“咯噔”一下，路为什么不造得平整些呢？一段马路和一段马路之间还有细细的缝隙。这是怎么回事呢？

做做下面这个小实验，你就会找到答案。

你只需要准备这些：

1 一个盛水的大碗、一个空塑料瓶（硬塑料瓶效果更好）、请爸爸妈妈帮忙准备一些热水、一些冰块、一只气球。

2 将气球套在空塑料瓶的瓶口。

3 在大碗中倒入热水，把塑料瓶放进去。刚才还瘪瘪的气球一下子鼓了起来。

4 倒掉大碗中的热水，加入一些凉水再放入冰块。将塑料瓶放进去，你会发现气球不光瘪了下来，还被吸进瓶口中，拉都拉不出来。

注意：使用热水时要请爸爸妈妈帮忙，且无需使用过烫的热水。

这是为什么？

气球与塑料瓶组合成了一个密封的系统，看似空空，其实里面充满了空气。空气由许许多多小粒子组成，这些小粒子的运动与温度有关。温度高的时候，粒子运动的振幅更大，从人眼来看，物体就膨胀了。

当塑料瓶放进热水中，瓶中的空气受热膨胀，对气球产生压力，使气球膨胀起来。当塑料瓶从热水中拿出，瓶内空气恢复室温，气球就瘪了下去。

当塑料瓶放进冰水里时，由于瓶中的空气受冷收缩，瓶内外出现压力差，气球便在大气压的挤压下，被压进了瓶口。空气这种遇热膨胀、遇冷收缩的特性，叫做“热胀冷缩”。

生活中有哪些热胀冷缩的现象？

比如水银温度计利用热胀冷缩的原理。体温升高，水银膨胀，看起来就是读数增加了。不小心把乒乓球踩瘪了，只要放在热水里，球内的空气就能通过膨胀让球重新变得圆滚滚。

热胀冷缩也给人们带来不少难题。比如，一些沥青铺成的公路路面，当天气变热，路面膨胀，坐在汽车里就会感觉颠簸。以前一根根火车钢轨铺在路基上，气温过高过低就会变形。好在，人们想出了各种办法来化解热胀带来的难题。比如路面、钢轨间的接缝，就是在给热胀留下余量呢；高铁的钢轨会通过特制的扣件来固定，缓解热胀冷缩造成的变形。

小问题：可以用玻璃瓶代替塑料瓶？

可以，但是要小心，如果骤冷骤热有可能会炸裂而带来危险！