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空气为什么也能变为液体
水能变成冰、也能变成水蒸气,我们习以为常;可“看不见”的空气,为什么也能变成液体?答案藏在物质的“三态”里。

一、任何物质都有气、液、固三态

通常我们看到的空气处于气体状态,而水则容易变为气态(水蒸气)和固态(冰)。实际上,任何物质都有可能以气、液、固三种状态存在,这种状态之间的转变称为“相变”。

而产生相变的温度,取决于物质的种类和压力。

二、相变的根本:分子运动的变化

产生相变的根本原因,在于温度变化时,组成该物质的分子运动情况发生了变化。

温度降低时,分子运动减慢,分子之间的距离缩小,相互之间的作用力增强——直到吸引力增大到使物质处于液体状态,这时的温度就是液化温度。

三、空气的液化温度有多低

由于空气在大气压力下的液化温度在 -191.3~-194.3℃,所以在常温下,它均以气态形式存在。

反过来说,只要温度足够低,空气不但能转变为液体,甚至也可能转变为固体。

一句话:空气不是“不能液化”,只是需要低到约 -191℃ 才有可能——这也正是空分装置要一辈子跟“深冷”打交道的原因。

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