磁铁融化时会发生什么?这个现象已经被现代科
所有金属都会熔化,只要温度足够,铁的熔点是1538摄氏度,在这个温度铁会变成液体。银白色的纯铁很漂亮,但搭配黑色磁铁绝对没有魔力。
在我们的日常生活中,磁铁的种类很多,如钕铁硼磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁等,但这些磁铁一般都是工业品。
天然磁铁一般是指存在于铁磁性矿石中的四氧化三铁(Fe3O4),或许正因如此,故称“磁铁”。
开采时有磁性,呈灰黑色,但这种天然磁铁的磁性一般不强。它也有自己的熔点,四氧化三铁的熔点为1594.5摄氏度。
但是,无论磁铁熔化什么,它和其他物质一样,只是变成了液体,不会发生特殊现象,唯一可能发生的就是失去“吸引力”。
关于居里点
对磁铁的好奇心让我们想看看它融化后会发生什么。早在 19 世纪,一位科学家就做到了这一点。它不仅熔化了磁铁,还发现如果将磁铁加热到一定温度,它就会失去磁性。
这个科学家是皮埃尔居里,所以磁铁失去磁性时的温度叫做
居里点
或者
居里温度
,你可能不认识他,但你一定认识他的妻子——居里夫人。
居里温度和熔点不是同一个概念。事实上,四氧化三铁的居里温度仅在480-550度之间,离其熔点还有点距离。
为什么磁铁在高温下会失去磁性?
当磁铁受热时,金属晶格的热运动会影响磁铁内部的顺序、磁畴和磁矩,然后磁畴会被高温分解,磁矩也会变为零。磁性转化为顺磁性物质,或磁性消失。
这里可能有点难以理解,但如果你知道它们为什么具有磁性,就很容易理解了。
物质是由分子组成的,分子是由原子组成的。原子由电子和原子核组成。当电子绕原子核运动时,电子的运动会产生磁性。普通物质之所以没有磁性,是因为它们的原子核 电子在其中的运动是混乱的,相互抵消。
但是磁铁原子中的电子是不同的。它们在不同的运动方向上有不同数量的电子,所以它们相互抵消后,仍有一部分电子能产生磁性,它们由混沌变为有序,被磁化并产生磁场。
但温度使电子的秩序恢复混乱,从而失去磁性。
最后:
居里
积分的使用
当然,这也不是无用的发现。它出现在我们的生活中,但有时却被我们忽略了。它在达到一定温度时会失去磁性,这实际上是一个非常易于使用的功能。
电饭煲在生活中比较常见。电饭锅之所以知道停止加热米饭,是因为加热板中有磁铁。
加热时,锅中的水开始沸腾,但水温在常压下不能超过100摄氏度。当水烧开,或者米饭煮熟后,温度会开始上升,只要磁铁的居里点在100度,它就会迅速失去磁性,然后停止加热。这时候饭刚刚好,很香。
电饭煲的保温其实是另外一个系统,这个系统只是在米饭煮熟后才介入。
不得不佩服发明家的聪明才智,但这一切还是要归功于很久以前的科学先驱们的努力。
再往前走,很多看似无用的论文,或许在不久的将来就会派上用场!
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