學習筆記：奇妙的粒子世界
喂！同學仔！你有冇諗過，你身邊嘅嘢，到底係由啲乜嘢組成㗎呢？你嘅書枱、你呼吸嘅空氣、你飲嘅水，甚至係 你自己 呢？答案就係：所有嘢都係由一種細到你睇唔到嘅嘢——「粒子」——組成㗎！
喺呢一章，我哋會化身成粒子偵探。一齊揭開固體、液體同氣體嘅秘密！理解粒子理論，你就會明白點解冰會融化、點解你喺另一個房都聞到飯餸香、同埋點解一艘巨型船隻可以浮喺水面。就算一開始覺得有啲難都唔使擔心，我哋會用簡單嘅例子逐一拆解！一齊嚟學啦！
基本概念：咩係粒子理論？
認識粒子：三大重點
粒子理論其實好簡單，只要你掌握咗佢嘅精髓，就一點就通！佢主要圍繞住三大概念。
1. 所有物質都由微細嘅粒子組成。
你可以想像佢哋就好似Lego積木咁，係所有嘢嘅基本組成單位。呢啲粒子可以係「原子」（最簡單嘅粒子種類），或者係「分子」（當兩個或以上嘅原子結合起嚟嗰陣）。佢哋細到就算用普通顯微鏡都睇唔到㗎！
2. 粒子無時無刻都喺度隨機郁動。
呢啲粒子從來都唔會靜止！佢哋係不斷咁搖晃、振動，或者周圍飛嚟飛去。溫度越高，佢哋嘅能量就越多，郁動得就越快。呢種郁動就係點解氣味可以喺房入面傳播開去嘅原因。例如：當你噴香水嗰陣，香水粒子會喺空氣中隨機郁動，直到去到你個鼻為止。
3. 粒子之間存在空隙。
粒子唔係完全緊貼住一齊嘅，佢哋之間會留有微細嘅空隙。試諗下一個裝滿波子嘅罐——你都仲會見到波子之間有空隙啦。呢啲空隙非常重要，我哋之後就會見到佢嘅用處㗎喇！
你知唔知？
粒子嘅隨機、之字形郁動（就好似塵埃喺陽光下跳舞咁），就係叫做「布朗運動」。佢係一個真實嘅證據，證明咗微細、睇唔到嘅空氣粒子係不斷咁郁動同撞擊住啲塵埃㗎！
重點提示
所有嘢都係由不斷郁動，而且之間有空隙嘅粒子組成。
固體、液體與氣體：粒子嘅生活
固體、液體同氣體之間嘅分別，完全取決於粒子嘅排列方式同埋佢哋點樣郁動。
固體：整齊有序嘅群體
喺固體入面，粒子係：
排列：非常緊密地排列，形成整齊、有規律嘅圖案。
郁動：佢哋唔能夠隨意移動位置，只會喺固定嘅位置上振動。
比喻：想像一下學生喺課室入面坐得整整齊齊。佢哋可以喺座位上輕微郁動，但唔可以周圍行。
呢個就係點解固體會有固定形狀同固定體積嘅原因。（一個冰塊會保持佢嘅形狀！）
液體：隨意流動嘅群體
喺液體入面，粒子係：
排列：雖然仍然好靠近，但係隨機排列，冇固定規律。
郁動：佢哋有足夠能量可以互相滑動。
比喻：想像一下學生喺小息嗰陣。佢哋仍然喺課室入面，但係可以周圍行同擦身而過。
呢個就係點解液體冇固定形狀（佢哋會變成容器嘅形狀），但係有固定體積嘅原因。（你將水倒落任何杯入面，佢都會裝滿杯底！）
氣體：自由奔放嘅粒子
喺氣體入面，粒子係：
排列：互相之間距離好遠。
郁動：佢哋會快速同隨機地向所有方向郁動，互相撞擊，亦都會撞擊到容器嘅壁。
比喻：想像一下學生喺一個大操場上自由奔跑。佢哋周圍跑，互相之間隔得好遠。
呢個就係點解氣體冇固定形狀同冇固定體積（佢哋會膨脹，充滿整個容器）嘅原因。（氣球入面嘅空氣會充滿成個氣球！）
快速回顧：物質嘅狀態
固體：粒子緊密排列 & 振動。
液體：粒子靠近 & 滑動。
氣體：粒子相距甚遠 & 飛散。
消失嘅魔術：溶解原理揭秘
當你將糖攪拌落茶入面嗰陣，發生咩事呢？啲糖好似消失咗咁！但呢個唔係魔術，而係粒子理論喺度發揮作用！
溶解嘅原理（逐步講解）
1. 想像一下我哋將鹽溶於水中。水由水粒子組成，而鹽晶體則由鹽粒子組成。
2. 當你攪拌嗰陣，郁動中嘅水粒子會撞擊鹽晶體，將鹽粒子撞散。
3. 呢啲被撞散嘅鹽粒子會擴散開去，填補水粒子之間嘅空隙。
4. 鹽粒子混合得非常均勻，令你再都睇唔到佢哋。一個「溶液」就咁形成咗啦！
重要一點：質量守恆！
當你溶解嘢嗰陣，你唔會流失任何粒子。佢哋只係混合咗一齊啫。呢個意思就係總質量會保持不變。呢個定律就叫做「質量守恆定律」。
例如：如果你將5克鹽溶喺100克水入面，鹽水嘅最終質量將會啱啱好係105克！
重點提示
溶解就係指一種物質嘅粒子填滿另一種物質粒子之間嘅空隙。粒子嘅總數目冇改變，所以質量守恆。
熱力感應：膨脹與收縮
你有冇留意過火車軌道或混凝土路上嘅小間隙？佢哋喺度係有一個同粒子相關嘅非常重要嘅原因㗎！
熱膨脹（變大）
當你加熱一種物質時，你會俾更多能量佢嘅粒子。咁樣會令佢哋郁動得更快，振動得更厲害。當佢哋搖晃同撞擊嗰陣，佢哋會將對方推得更遠。因為粒子佔用更多空間，所以成個物體就會變大。呢個現象叫做「熱膨脹」。
真實例子：橋樑上嘅間隙，就係為咗令金屬喺炎熱嘅夏天可以膨脹，而唔會彎曲或斷裂。
熱收縮（變細）
當你冷卻一種物質時，你會從佢嘅粒子中奪走能量。佢哋會減慢郁動，振動亦會減少。咁樣粒子之間嘅作用力就可以將佢哋拉得更近。因為粒子佔用嘅空間減少，所以成個物體就會變細。呢個現象叫做「熱收縮」。
真實例子：架空電纜會掛得有少少鬆弛，就係為咗佢哋喺寒冷天氣收縮變緊嗰陣，都唔會斷裂。
記憶小貼士
簡單記憶方法：
熱力會令物件膨脹。
冷卻會令物件收縮。
重點提示
加熱會令粒子郁動更多並擴散開去，導致物件膨脹。
冷卻會令粒子減慢郁動並互相靠近，導致物件收縮。
壓力之下：粒子嘅力量
氣體壓力
點解氣球會保持漲卜卜？就係因為「氣體壓力」！
喺氣球入面，數十億嘅空氣粒子正以高速四處飛竄。佢哋不斷撞擊氣球嘅內壁。每一次微細嘅撞擊，都係一個微細嘅推力（一種力）。所有呢啲微細嘅推力加埋一齊，就產生咗令氣球撐開嘅壓力。
大氣壓力
我哋生活喺一個巨大嘅空氣海洋底部，呢個海洋就叫做大氣層。所有嗰啲空氣粒子都有質量，而地心吸力會將佢哋向下拉。呢層巨大嘅空氣「毛毯」會從四方八面壓向所有嘢。呢個就叫做「大氣壓力」。
咁點解我哋唔會被壓扁呢？因為我哋身體內部嘅壓力（嚟自體液同氣體）會以相同嘅力向外推，形成咗一個平衡！
你知唔知？
當你用飲管飲嘢嗰陣，你唔係真係「啜」起啲液體。而係你降低咗飲管入面嘅空氣壓力，然後飲品表面較高嘅大氣壓力就會將液體推上飲管，再進入你個口！
重點提示
氣體壓力係由氣體粒子撞擊容器壁而產生嘅力。大氣壓力就係嚟自環繞我哋周圍空氣嘅重量所產生嘅壓力。
浮定沉？秘密係密度！
咩係密度？
點解石頭會沉，而木頭會浮？呢個秘密就係「密度」。密度係量度喺某個體積（體積）入面，有幾多「物質」（質量）被壓縮埋一齊。
比喻：想像有兩個相同大細嘅箱。你將其中一個裝滿羽毛，另一個裝滿石頭。裝滿石頭嘅箱，喺相同體積下塞入咗更多質量，所以佢嘅密度更大。
密度公式
我哋可以用一個簡單嘅公式計算密度。
$$Density = {Mass \over Volume}$$
浮沉法則
以下係預測物件喺液體（例如水）入面會浮定沉嘅簡單法則：
1. 如果物件嘅密度大於液體，佢就會沉。
（一粒小石仔嘅密度大於水。）
2. 如果物件嘅密度小於液體，佢就會浮。
（一隻塑膠鴨仔嘅密度小於水。）
常見錯誤警示！
呢個唔係睇物件有幾重！一艘巨型郵輪之所以能夠浮起，係因為佢嘅形狀包含咗好多充滿空氣嘅空位。呢個令到佢嘅整體平均密度細過水嘅密度。而一粒細小嘅石仔之所以會沉，就係因為佢嘅密度大過水嘅密度。
重點提示
密度係指喺某個體積入面嘅質量。如果物件嘅密度小於佢所處嘅液體，佢就會浮；如果密度大於液體，佢就會沉。