四、好玩的热学

1．爆裂的石头

我们知道，石头是很坚固的，在野外可以用来搭炉灶烧饭。但是，你恐怕不知道，其实在特定的条件下受热，石头也会爆裂。这是为什么呢？那就跟我们边玩边学吧！

Tools　材料和工具

●石头

●开水

Process　游戏步骤

（1）在寒冷的冬天，从室外找一块冻透的石头；

（2）往石头上倒开水，石头轰然裂开了。

要点：选用不同的石头会影响游戏效果，石灰岩（内部密度）和页岩为佳，如果是夏天，可以尝试把石头放在冰箱里冻透。

注意：游戏时，人、物要离石头足够远，否则可能会被石块的碎片炸伤。

Physics　物理原理

这是热胀冷缩现象。我们找到的石块已经被彻底冻透了，这时突然浇上开水，石头外部迅速升温，外部的膨胀速度比里边更快，内外产生的不同张力使石头裂开。石灰岩和页岩的内部材料膨胀系数不同，更容易裂开。

想一想

1．贴墙砖的时候，好师傅贴出来的缝大小适宜，既不影响美观，又能够留一定缝隙，防止受热膨胀挤压变形。想一想在铺铁路的时候要注意什么？

2．观察一下各种温度计，看看它们都适合测哪些物体的温度？

3．脑筋急转弯：为什么夏天白昼长冬天白昼短？

超级链接

既然掌握了热胀冷缩的原理，我们就可以有效地避免热胀冷缩带来的危害。在野外野炊或篝火时，火堆边不可放置潮湿或带孔隙的岩石或石头，尤其是曾经浸泡在水中的岩石更要小心——它们在受热时可能爆炸。也要避免使用板岩和较软的岩石——通过岩石间彼此猛烈撞击就可以检验出来；一切有裂隙、高度中空或表面易剥落的岩石都不可使用。如果它们含有水分，则膨胀速度更快，极易爆裂，迸溅出危险的碎片。

冬天使用bō璃水杯喝开水时、很久不用的暖瓶打水时、在化学实验室用试管加热时也要小心由于热胀冷缩把它们炸裂，在使用前先用少量热水进行预热是一个不错的办法。往bō璃茶几上放刚刚烹制好的菜肴时则可以垫上垫子。

在热胀冷缩原理的利用上人们也有不少成就。体温计、寒暑表等是利用液体的热胀冷缩原理，双金属温度计是利用不同固体的热胀冷缩。过去家庭冬天自制西红柿酱时，把装满西红柿的葡萄糖瓶子连同瓶塞一起上火蒸一下，待稍微降温，把锅盖打开后迅速将瓶塞盖到每个瓶子上，等晾凉了瓶盖就紧紧地套在了瓶子上，起到密封的作用。当然，如果你苦于打不开辣椒酱瓶盖的情况下，也可以反其道而行之，将瓶倒置在热水中，浸泡一两分钟后，由于金属瓶盖与bō璃的膨胀率不同，它们将贴合的不再那么紧密，就能轻松自如地打开了。