题目
一般而言,材料的弹性模量越大,其热膨胀系数越小A. 正确B. 错误
一般而言,材料的弹性模量越大,其热膨胀系数越小
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
弹性模量和热膨胀系数是材料科学中的两个重要物理量。弹性模量反映了材料抵抗弹性变形的能力,值越大表示材料越硬、刚性越强;热膨胀系数则表示材料在温度变化时尺寸变化的程度,值越大表示材料受热膨胀越明显。
关键点在于理解两者内在联系:材料中原子或分子间的结合强度是共同影响因素。结合强度越高,弹性模量越大,同时原子热振动幅度越小,导致热膨胀系数越低。因此,一般而言,弹性模量与热膨胀系数呈负相关关系。
概念解析
- 弹性模量:衡量材料刚性,值越大,材料在外力作用下变形越小。
- 热膨胀系数:描述材料随温度变化的尺寸变化率,值越大,热胀冷缩现象越显著。
关联分析
材料的微观结构决定其宏观性能:
- 弹性模量与原子间结合能正相关:结合能强,原子间距更稳定,弹性模量更高。
- 热膨胀系数与原子热振动幅度正相关:结合能强,原子振动幅度小,热膨胀系数更低。
实例验证
例如:
- 金刚石:弹性模量极高(约1050 GPa),热膨胀系数极低(约1×10⁻⁶/°C)。
- 铝:弹性模量较低(约69 GPa),热膨胀系数较高(约23×10⁻⁶/°C)。
结论:题目中“弹性模量越大,热膨胀系数越小”的表述符合一般规律,因此正确。