热胀冷缩的原理

若拙

一天早晨，我正走在上学的路上，突然听见一声巨响，原来是自行车打气爆胎了。过了一会，又是一声巨响，车又爆胎了，我无意中发现一个有趣的现象，那就是——夏天自行车打气容易爆胎，冬天水管容易破裂？这是为什么呢？

我赶紧跑到自行车爆了的轮胎旁，仔细地观察起来：自行车的轮胎很褶皱，很明显是由于长时间膨胀过度才引起的。我又摸了摸爆掉的轮胎，好烫手。我猜想，这是不是热胀冷缩引起的呢？回家后我把这个发现告诉妈妈，妈妈说：“你的猜想有一些道理，但必须通过实验来验证。”在妈妈的帮助下，我开始行动起来。

我首先找来一个铁丝圈、一个玻璃球、一个酒精灯和一个烧杯。一个铁环和一个不能通过铁环的铜球，把铁环用酒精灯加热后，铁环受热体积膨胀，铜球能从铁环中穿过；再把铁环放入冷水中，铁环受冷后体积收缩，铜球又不能够从铁环中通过。从而证明：固体有热胀冷缩的性质。实验开始了。我把铜球往铁丝圈里套，通不过。在酒精灯上加热铁丝圈。把铜球往加热后的铁丝圈套一下，能通过。把铁丝圈放在烧杯里的冷水中冷却。把铜球往冷却后的铁丝圈再套一下，通不过。

现在我终于明白了：夏天自行车打气容易爆胎是由于夏天温度较高，打入轮胎的空气和轮胎虽都有膨胀，但空气的膨胀程度远大于轮胎的膨胀程度，尤其是压缩空气，所以容易爆胎。0到4摄氏度的水结冰时体积会膨胀，而水管此时是受冷会略有收缩。一胀一缩所以容易破裂。这是热胀冷缩引起的。

科学并非高不可攀，科学就在我们身边。