新闻中心
如果磁铁熔化了,还有磁性吗?
发布日期: 2022-07-12
阅读数: 615

如果磁铁熔化了,还有磁性吗?

笔者 东邪

火是一种特殊的现象,不同温度的火会产生不同的影响。低温火可以给人一种温暖的感觉,温度超过一定尺度的火会让人产生燃烧感,此时如果火焰继续升温,会引发有机物的化学反应,直观地表现为人体皮肤燃烧。火的力量不仅在于燃烧有机物,而且在于它可以立即将冷金属变成水。


接触过中学物理知识的朋友应该知道,任何金属都有一定的熔点。该熔点是指物体从固体到液体的转折点,而大多数金属在室温下是固体的,随着温度的升高,越来越有可能成为液体。研究发现,铁的熔点是1538摄氏度,如果超过该熔点的温度加热磁铁,磁铁会发生什么?

为什么磁体会有磁性?

在了解上述问题之前,我们首先需要知道磁铁为什么会有磁性。一般来说,大多数物质都不具有磁性,从构成物质的基本单位原子开始。原子由原子核和核外电子组成,原子核中有带正电的质子,而电子带负电,两者电性抵消,所以原子是中性的。除负电外,电子还具有磁性,但大多数原子的电子排列顺序非常混乱,因此相互的磁效应被抵消。


磁体之所以具有磁性,是因为原子中的电子在外部因素的影响下排列整齐,使磁性朝着同一方向发展,导致磁性增强而不抵消。铁、镍、钴等金属可以变成磁体。内部电子排列整齐后,形成自发磁化区,称为磁性类。如果你想让磁体失去磁性,你必须破坏内部磁性类别。目前,主要的方法是施加高温。

磁铁融化后会发生什么?

在自然界中,铁单质较少,铁氧化物较多,其中磁体为四氧化三铁。这种化合物是铁磁性矿石的主要成分,因为它是灰黑色的,所以天然磁铁看起来是灰黑色的。研究发现,四氧化三铁的熔点是1594.5℃,换句话说,只要将天然磁铁加热到这个温度,它就会熔化。那么熔化的磁铁除了变成一滩液体,还有磁性吗?


这是另一个概念——居里点。听到这个名字有点熟悉吗?是的,居里点是科学家提出的,他是居里夫人的丈夫皮埃尔·居里。皮埃尔通过实验发现,当天然磁体被加热到一定的温度时,失去磁性,所以他将这个变化转折点定义为居里点。但这种温度不会改变磁体的形状,即磁体的熔点不同于居里点,熔点一般高于居里点。


不同材料的磁点不同,磁点在480~550摄氏度之间。磁铁的居住点之所以是一个范围,是因为磁铁有很多种,由不同的铁氧化物组成。因此,可以肯定的是,磁铁熔化后会变成液体,液体。

为什么磁铁加热到居里点会失去磁性?

在解磁体为什么会出现磁性问题后,这个问题就不难理解了。根据热力学定律,分子、原子等基本粒子在加热时会变得活跃,气体分子活动最明显,固体原子活动最不明显,所以即使固体内部发生实质性变化,也很难从物体表面看到。以磁铁加热为例,磁铁中的原子在加热后会发生热运动。


热运动会打破电子排列的顺序,分解磁性类别,最终导致磁性消失。此外,这一过程也可视为熵增过程。熵是指物质状态的混乱程度,熵越大,物质状态越混乱。磁铁内熵在室温下相对较低,因此内原子状态相对稳定,电子排列也相对有序。磁铁熵在受外界热量影响时会增加,导致内部混乱。

这个发现衍生出什么应用?

科学家磁体的磁性受到温度的影响后,科学家们开始尝试将这一特性应用到现实生活中,其中最常见的应用是温度控制设备。日常生活中使用最频繁的电饭煲使用相关的温度控制设备,这些设备的基本工作原理是住宅特性。据了解,电饭煲的温度控制装置通常由一块磁铁和一块103摄氏度左右的磁体组成。


在烹饪过程中,当水加热到100℃左右时,沸点会沸腾,电饭煲内的温度会继续上升。当温度达到103摄氏度时,原本被磁铁吸收的磁体会失去磁性,使磁铁失去对磁体的吸引力,最终触发一系列设置,切断电饭煲的电源或停止加热过程。居里点除了应用于日常生活外,在地质学研究中也是一种重要的方法。


研究发现,地球上的岩石也是潜在的磁体,在地球磁场的磁化作用下会获得微弱的磁性,使岩石变成磁体,磁体的磁场方向与地球磁场相同。磁石也有居里点。如果周围环境的温度不能达到居里点,磁石的磁性将永远存在,不会随着地球磁场方向的变化而变化。利用这一特点,地质学家可以研究过去地球磁场的变化。


地球磁场的方向可以通过在地球上不同地区测量磁场,识别磁场形成的一般时期来确定。后来,许多地质学家利用这种方法研究了地球磁场的变化,发现地球在历史上多次出现磁场下降,从而形成了古地磁理论的理论。

那么,地球上最早的磁体是否出现在地球磁场的影响下呢?这个问题可以追溯到地球磁场的起源,科学家们仍在研究这个问题,所以目前还没有明确的结论。

收藏

举报

Copyright © 2022 All Rights Reserved. 皖ICP备2022006905号-1
在线客服系统