這年頭
誰還不會打個響指
然而
一位熱愛思考洗澡的小夥伴
給我們出了個難題
為什麼在水裡打不出響指呢?
小編:這個我知道(舉手)
因為有水!
1
Q
投影儀長時間投影在白牆上,白牆會變黑嗎?
by 一口酥
A能量密度不夠,不會變黑。投影儀的光那麼點能量,對白牆的殺傷還不如你剛摳過 jio 的手在上面抹一把。一般辦公室或者家用的投影儀裡面燈泡的發光功率在 200 瓦左右,就算不計算中間因為分光以及各個光學透鏡的損耗,最後這麼多能量的光也需要分布在 2 平方米左右大小的屏幕上,能量密度太小了。不過實際生活中確實存在利用光線改變物體材料表面顏色的例子,比如工廠裡廣泛應用的雷射打標機。將幾十瓦能量的雷射聚焦在毫米見方的大小上,才能在材料表面引發熱效應,比如在金屬、塑料、塗料等表面上蝕刻出想要的花紋,或者誘發化學反應產生顏色的變化等。
By NKXXX
2
Q
為什麼在水裡打不出響指?在洗澡的時候偶然發現的哦
by 一個好學多問肯鑽研的學生
A不知道小夥伴是把手泡在水裡打不出打響指,還是剛洗完澡手還是溼的打不出響指……不過不管怎樣,核心就是打響指也是個「高精尖」的活,差一點都不行。很多人以為打響指的聲音來自手指拍打手掌上的大魚際肌肉,但其實更多的是來自於無名指和小指與手掌構成的空腔共鳴。不信的話,小夥伴可以把手指張開再打響指看看,是不是聲音變得又小又悶了?假如把整個手泡在水裡,空腔裡面介質都變了,當然肯定不可能產生之前一樣清脆的響指聲了。
另外一方面,打響指的時候對於中指的速度其實也有很高的要求。開始打響指時中指和大拇指的摩擦力很大,但當中指運動到大拇指的第一個指節轉折處的時候,因為角度變化,摩擦力迅速變小,從而中指快速加速,拍打大魚際肌肉。整個過程發生的時間不過數個毫秒,在那個瞬間中指宛如博爾特附體。但如果手是溼的,或者手泡在水裡,摩擦力的變化沒有那麼大,中指的運動速度不夠,是斷然打不出清脆的響指的。
By NKXXX
3
Q
電子溫度計的測溫原理是什麼?
by 匿名
A電子溫度計的測溫原理主要是利用某些材料的電阻會隨著溫度的變化而變化的特點,這種材料統稱為熱敏電阻材料,目前廣泛應用於常溫區檢測溫度的電子溫度計用的是NTC(溫度上升電阻減小)型熱敏電阻,因為此類型熱敏電阻對溫度變化極為敏感,但缺點是電阻隨溫度的變化是非線性的,不過根據具體材料的阻溫特性可將所測得的電阻值一一對應於環境溫度,根據不同的測溫區間可設計不同的熱敏電阻,使材料電阻在測溫區間內隨溫度變化的足夠精確。
By GUOmazing
4
Q
為什麼化掉的雪再次遇到低溫就變成了冰而不是雪?
by 匿名
A雪和冰雖然都是固態的水,但是從兩者的形成過程上來說,下雪和一般意義上的結冰還是有一定差別的。雪是天空中的水汽經凝華而來的固態降水,而結冰則是由液態水凝固形成固態水。水汽形成雪花需要滿足水汽飽和和存在凝結核兩個條件,在高空的低溫環境下,冰晶生長所要求的水汽飽和程度比形成水滴要低,導致在高空中冰晶比水滴更容易產生,因而飽和的空氣在低溫下,依附於空氣中一些細小的固體顆粒就會形成降雪,這樣我們就可以看到紛紛揚揚的「未若柳絮因風起」的雪花了。當雪花融化後就會變成液態水,由液態水在低溫下形成固態水的過程則稱之為結冰。水由氣態變為固態則形成雪花,由液態變為固態則形成冰塊,二者形成過程的差別導致了雪融化後再遇低溫形成的是冰而不是雪。
那麼根據已知的兩個條件,我們也可以創造一個這樣的環境來營造室內雪花。比如在18世紀的一個上層舞會中,由於人數眾多(室內水汽含量很高),又點著很多蠟燭(提供大量凝結核),室內悶熱,一個男子打破玻璃,室外的冷空氣的進入使得大廳溫度驟降,產生了一場室內的降雪。這在當時看來就像一場魔術一樣,但當我們了解了這背後的物理,這個魔術也不過如此了[攤手]。
By 懶懶的下午三點半
5
Q
為什麼電流總能延著導線流動,而不會「流出來」呢?
by 匿名
A電流實際上是由於導線中的自由電子在電場中定向移動形成的,單位時間內通過導體橫截面的電荷量稱為電流強度,簡稱電流,其方向與電子運動方向相反。自由電子是存在於金屬導線內的,所以他們的自由被局限在導線內部,電子如果想「流」到導線外需要克服一定的逸出功,相當於有一堵牆擋在電子面前,使得電子只能在電場的作用下沿著導線方向運動,因而與電子運動方向相關的電流也只能沿著導線方向而不能「流出」導線外。當然,這裡的方向是一個宏觀的平均方向,不考慮單個電子的熱運動導致的運動方向的隨機性。
By 懶懶的下午三點半
6
Q
藍色火焰的溫度比橙色火焰的溫度高還是低?為什麼?
by ??
A藍紫綠作為冷色調使人產生涼爽的感覺,而紅橙黃棕作為暖色調給人溫暖的感覺,但實際上溫度高低與顏色的對應關係並不是這樣,藍色火焰的溫度會比橙色火焰的溫度高。
維恩位移定律
物質燃燒時的發光的主要來源於熱輻射。對於絕對黑體而言,熱輻射滿足維恩位移定律,溫度與輻射本領最大值相對應的波長λ的乘積為一常數。實際過程中,任何溫度下物體輻射的光的頻率都是從零到無窮的,當溫度升高時,輻射本領的最大值向短波方向移動,而藍色可見光的波長比橙色光的波長要短,因此藍色火焰的溫度更高。溫度較低時,熱輻射主要以不可見的紅外光進行輻射,當溫度為300℃時熱輻射中最強的波長在紅外區。當物體的溫度在500℃以上至800℃時,熱輻射中最強的波長成分在可見光區。在恆星系統中,不同恆星隨表面溫度的不同會顯示出不同的顏色,溫度較高的顯藍色,次之顯白色,瀕臨燃盡而膨脹的紅巨星表面溫度只有2000-3000K,因而顯紅色。常用於形容技藝純熟的成語「爐火純青」形容的就是爐裡的火焰由白轉藍,發出純青色,此時爐中溫度較高。
By 勿用
7
Q
粥或者面放的稍久糊了,是個可逆過程麼?
by 匿名
A粥和面的主要成分是澱粉,澱粉是高分子碳水化合物,由葡萄糖分子聚合而成,分為直鏈澱粉和支鏈澱粉,如圖所示。
直鏈澱粉
支鏈澱粉
其中直鏈澱粉會發生結晶,形成螺旋狀的線團。將澱粉放入水中,澱粉顆粒顆粒開始吸水膨脹,將澱粉懸浮液進行加熱,達到一定溫度後,澱粉顆粒突然迅速膨脹,繼續升溫,體積可達原來的幾十倍甚至數百倍,懸浮液變成半透明的黏稠狀膠體溶液,這種現象稱為澱粉的糊化。澱粉發生糊化現象的溫度稱為糊化溫度。這個過程中,直鏈澱粉晶體結構破環,螺旋結構解體,顆粒度膨脹,加熱時顆粒度繼續溶脹,擴散到澱粉顆粒之外,糊化時包含支鏈澱粉的顆粒破碎,被直鏈澱粉擴散形成的基質包裹形成膠狀物。
澱粉糊化過程(螺旋狀-直鏈澱粉)
澱粉糊化是存在逆過程的,糊化的澱粉在稀糊狀態下放置一定時間後會逐漸變渾濁,最終產生不溶性的白色沉澱,而在濃糊狀態下則形成有彈性的膠體,一般稱為澱粉的老化。這個過程中,已經溶解膨脹的澱粉分子通過氫鍵重新排列組合,形成了類似天然澱粉結構的物質,但需要注意,老化過程形成的澱粉是不易溶於水的,不能再進行糊化。主要原因是澱粉分子通過氫鍵連接,無法再形成類似直鏈澱粉結晶的螺旋結構,因此無法再次糊化。
從嚴格可逆過程的角度分析,如果能夠找到一種方法使澱粉和環境恢復原狀,同時環境中沒有能量耗散,才能認定為可逆過程。老化並沒有使系統完全恢復原狀,同時澱粉糊化過程中,對澱粉進行加熱的過程具有能量耗散過程,是不可逆的。
By 勿用
本期答題團隊:
物理所NKXXX、GUOmazing、
懶懶的下午三點半、勿用
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編輯:不言