將固體物質不斷地打碎後，最終會成為液體或氣體嗎？

2020-10-18 艾伯史密斯

打碎固體時，需要破壞固體內分子（或者原子）間的化學鍵，這個過程是需要消耗能量的，如果碎到了分子（或者原子）程度自然就成了液體，其實整個過程消耗的能量足以把固體融化為液體，所以「打碎」與「加熱融化」最終的結果是等價的。

我們常見的物體有固態、液態和氣態之分，物體由原子或者分子構成，在固體中，分子的相對位置是固定的，而在液體和氣體當中，分子之間沒有相對固定，所以液體和氣體具有一定的流動性。

於是產生了這麼一個疑問：如果把固體不斷打碎，那麼固體最終會變為液體嗎？

答案是肯定的，前提是把固體打碎到分子程度！

固體和液體之間有著本質區別，比如我們把小麥磨成粉末，此時粉末的尺度在微米級別，每粒粉末由許許多多的分子組成，在這些分子之間有固定的化學鍵連接，所以即便粉末有一定的流動性，但本質上說粉末還是固體，只是固體的尺寸非常小而已。

在物理學中有一個物理量——表面能，指創造物質表面時，對分子間化學鍵破壞的度量。

對於固體物質來說，表面原子的能量比內部原子的能量更高，於是根據能量守恆原理，把固體物質打碎時，就需要消耗能量；或者說對於同樣條件下的固體物質，表面積越大，表面能也越大。

我們以水和冰來舉例說明：我們把固態冰不斷地打碎，根據能量最低原理，固態冰會趨向於吸附周圍的冰，然後通過化學鍵連接成一體；如果我們在連接前繼續打碎，一直到分子層面，那麼冰就完全成了液態水或者氣態的水；而打碎固態冰的過程需要消耗能量，當我們打碎到分子層面時，其實消耗的能量已經足以把冰融化或者氣化。

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