物质(拥有质量,占有物理空间)是由原子组成的,该章节从水的三种形态加以说明。

液态

把一个小水滴(四分之一英寸)放大十亿倍,可以观察到水分子的结构——H2O。粒子相关的特性如下:

  • 粒子始终在运动;
  • 粒子之间相互吸引(需要相隔一定距离);
  • 如果粒子靠的太近会相互排斥;
  • 粒子的运动可以被描述为热量;
  • 水加热到一定程度,会生成水蒸汽。

气态

通过实验我们得出下列公式:

force = pressure * area

并且可以得到下列结论:

  • 力与体积(实际气体占用的)成正比;
  • 如果密度(实际气体配置的)比较低,压强与密度成正比;
  • 如果在不改变气体密度的前提下,压强与温度成正比;
  • 缓慢地压缩气体会使其温度升高,反之温度会降低。
  • 温度降的足够低,液体会凝结成固体。

固态

  • 固体与液态的区别在于,在固态中原子被分配成 crystalline array 的结构;
  • 大部分的物质,除了水和金属,融化会扩张;
  • 即使趋近于绝对零度,原子也不会停止运动;