物質(zhì)有差別 密度大不同

周華

我們能夠通過(guò)形狀、顏色等來(lái)區(qū)分形形色色的物質(zhì)，但是密度我們卻無(wú)法用眼睛察覺(jué)，不同物質(zhì)的密度各不相同。各有特點(diǎn)。

水的密度

地球70%以上的區(qū)域被水所覆蓋。我們常說(shuō)水的密度是1.0×10³kg/m³，是指水在4℃時(shí)的密度，此時(shí)水的密度最大。以4℃為界，隨著溫度的上升和下降，水的體積都會(huì)膨脹。密度都會(huì)變小。

密度比水小的金屬

在我們的印象中，金屬都是帶有光澤、堅(jiān)硬的物質(zhì)。它們的密度都比水要大。實(shí)心的金屬放入盛滿水的杯中最終一定會(huì)沉入杯底。但在地球上八十多種金屬中，有三種金屬的密度比水還小，它們是鋰、鈉、鉀。

我們?cè)谏钪泻茈y見(jiàn)到這三種金屬。這是因?yàn)樗鼈兊幕瘜W(xué)性質(zhì)十分活潑。很容易和環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)變成化合物。在實(shí)驗(yàn)室。它們通常都是保存在液態(tài)石蠟中。

鋰是地球上密度最小的金屬，密度約0.54×10³kg/m³，由于其電荷密度很大。被廣泛應(yīng)用于電池制造。我們?nèi)粘Ｋ玫氖謾C(jī)電池、電動(dòng)車電池都有鋰的身影。金屬鈉的密度是0.97×10³kg/m³，它是海水中鹽的組成部分，是地球上最常見(jiàn)的物質(zhì)之一，鈉在工業(yè)上被廣泛地用作導(dǎo)熱劑。金屬鉀外形和金屬鈉有些相似。密度為0.86×10³kg/m³，比鈉要小一些，鉀是農(nóng)業(yè)上制作化肥的重要原料，莊稼如果缺鉀。莖稈便難以硬挺直立。易倒伏，對(duì)外界的抵抗力也大大減弱。

地球上密度最大的物質(zhì)

地球上的物質(zhì)中，鋨的密度為22.48×10³kg/m³，這個(gè)數(shù)值相當(dāng)于鉛的2倍，鐵的3倍，鋰的42倍。它是科學(xué)家已知的地球上密度最大的物質(zhì)。

金屬鋨的高密度性質(zhì)常被用來(lái)做合金。將它摻雜在質(zhì)地柔軟的鉑金中。能夠做成又硬又鋒利的手術(shù)刀。另外鋨和銥的合金是一種比鋼還堅(jiān)硬耐磨的金屬。常被用來(lái)制作鐘表或重要儀器的金屬軸承。

難以想象的超密度物質(zhì)

在茫茫宇宙中。金屬鋨的密度簡(jiǎn)直是小不點(diǎn)。在廣闊無(wú)垠的宇宙中，有一種叫“白矮星”（如圖1）的天體，它的密度是10⁹kg/m³，是鋨密度的4.44×10⁴倍。

雖然如此。白矮星的密度也不能算是最大的。1957年，天文工作者用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了中子星（如圖2），它的密度高達(dá)1.0×10¹⁷kg/m³。一個(gè)火柴盒那么大的一塊中子星物質(zhì)。有30億噸的質(zhì)量。要用96 000多臺(tái)重型火車頭才能拉動(dòng)它。

宇宙中還有一種新天體——黑洞（如圖3）。它的密度可達(dá)5×10¹⁹kg/m³，在它里面取小米粒大的一小塊物質(zhì)。要用幾萬(wàn)艘萬(wàn)噸輪船才拖得動(dòng)。黑洞對(duì)其他物體的吸引力非常大，只要靠近它就會(huì)被吞沒(méi)，甚至連光也不放過(guò)。這也是它名字的由來(lái)。

責(zé)任編輯 林洋endprint