火焰可以導電嗎?|No.160

2020-12-05 中科院物理所

火啊,你是光明的化身!

你的職責是要綻放出最純潔無私的光!

是要將黑暗燃盡,將光明釋放、釋放、釋放!

作為問答專欄的可愛又帥氣(假裝)的小編,

現賦予你導電的特性,以此造福人類吧!

(溜了溜了

1

Q

為什麼蹲久了站起來發暈眼黑?

by 匿名

A頭暈、眼前發黑這倆症狀通常會和貧血或低血糖聯繫起來,但如果是蹲久了突然站起來後有這種症狀則是人體的正常反應,一般幾秒後便可得到緩解。

正常成年人的血液大約有4000-5000毫升,這些血液被心臟泵往肢體的每一個末端進行能量供給與物質交換。壓迫血管等會導致局部地區供血不足,比如睡覺被女朋友枕著胳膊輕則麻木重則截肢。大腦和眼睛對於供血的需求很強,稍微的供血不足都會產生反應。

人在蹲著的時候,腰和腿都處於彎曲的狀態,血液上下流動不暢,當突然站起來時,下肢血管受壓的情況以下得到了解除,全身的血液會迅速向腿部、腰部流去。此時人的大腦和眼睛會有短暫的供血不足,因而就產生了眼前發黑,頭暈目眩的感覺。醫學上稱之為直立性低血壓,或體位性低血壓。

雖然這一症狀是正常反應,但是如果平日裡鍛鍊比較多,身體機能好,則症狀的嚴重度會下降。另一方面,要注意一個體位不要持續太久……

By Patwf

2

Q

為什麼手機拍一面鏡子的照片後照片並不能當鏡子用?

by 半句

A鏡子為什麼可以映出清晰的人像,因為光線到達鏡面後會幾乎被全部反射,其效果相當於改變了原本光線的傳播方向,所以利用被反射後的光仍然可以很好的成像,讓你看到和肉眼直接看到的像幾乎完全相同的像。

屏幕為什麼可以顯示人像,因為屏幕(通過處理器的操控)可以發出和人像幾乎相同的光,人看到這些光就像看到了人像一樣。但是屏幕並沒有像鏡子那樣優異的反射光的特性。所以當你用屏幕當鏡子時,它並不能把你的臉反射的光全部反射回來,成像效果比較差。

當然,你可以自拍之後用屏幕看自己的臉,這樣屏幕也能當鏡子用了。

By Nothing

3

Q

打開小風扇,把扇葉捏住讓它不要轉,那麼它還會繼續消耗電嗎?

by 雲芊

A小時候我喜歡玩四驅車,每次讓車跑之前都會先打開開關,然後把車按在地上讓它不動,接著鬆手走你。

(圖片來自於網絡)

結果是我的四驅車往往沒玩幾天就跑不起來了,換電池也沒有用,拿去商店找老闆修理,老闆說我的馬達燒了……

風扇葉的馬達、四驅車的馬達都是電動機,電動機是把電能轉換成機械能的一種設備。電動機的原理是通電線圈產生旋轉磁場並作用於轉子,形成磁電動力旋轉扭矩。從能量的角度來考慮,接在電動機上的電源提供的電能大多數都被轉換成了機械能,而當電動機被卡住無法轉時,這些電能無法轉換成機械能,就全部轉換成了熱能,因此電動機溫度就會過高。所以捏住扇葉不讓風扇轉不僅不會節省電能,還會讓電動機被燒壞。

從電磁學的角度來分析,線圈在轉動時會產生一個感應電動勢,其方向與電源的方向相反,因此施加在導體線圈上的電壓較小,產生的熱能就少。當線圈停止轉動後,施加的電壓就是電源電壓,因此通過線圈的電流大幅度增多,會產生更多的熱量,進而燒壞電動機。

電動機都會有散熱設計,在正常工作時很難被燒壞,一旦發現卡住不轉了要立刻切斷電源。

By Patwf

4

Q

火焰導電嗎?

by 餃子

A要想讓某個物體導電就要讓它內部存在足夠多的自由電子,這樣在電場的驅動下才能產生電流。火焰具有較高的溫度,高溫會增加粒子的動能,使電子脫離氣體分子的束縛變成自由電子,整個火焰變成等離子體(等離子體有關知識詳見No.153 A6)。因此,當火焰溫度足夠高時是可以導電的。

我們可以利用火焰導電特性和火焰自身性質相關的特點對火焰的燃燒情況進行監測。比如,可以把一根金屬電極插入火焰中,在外加電壓的作用下,在噴嘴火焰中產生電流,檢測電流的有無就可以判斷火焰是否熄滅。

參考:《利用火焰導電特性開發燃氣燃燒器熄火保護裝置》 黃利斌

By Nothing

5

Q

請問不同顏色吸收熱量的能力不同的本質原因是什麼呢?

by 火山老師

A我們知道白光由多種光疊加而成,物體的顏色反映的是它反射光的顏色,沒有被反射的光大部分被物體吸收掉了。所以,不同顏色的物體會吸收白光中的不同成分。在白光中,各個顏色的光所攜帶的能量多少也不同,所以吸收的成分不同也代表了吸收的能量多少也不同,因此不同顏色的物體吸熱能力不同。

至於為什麼不同的物體會吸收不同顏色的光,這和物體自身的性質有關(化學色):能帶論作解釋,當能帶的帶隙和光子能量(不同顏色的光對應的光子能量不同)匹配時,這種光子會被大量吸收,這就造成了不同材料更加容易吸收某種顏色的光。當然,結構對於物體的顏色也有影響(結構色),比如蝴蝶翅膀由於其微觀納米結構發生光散射、幹涉以及衍射而呈現出不同的色彩。

By Nothing

6

Q

物體會成黑色是因為它吸收了全部光,那為什麼會有黑得發亮?

by secret

A黑得發亮的主要是因為物體反射光線的作用。物體的反射率與入射角度是有關係的。當光由空氣照到物體表面時,其反射率與入射角度關係如圖(折射率n=1.5為例):

其中ρ為反射率。ρs、ρp分別代表偏振方向垂直和平行於入射面的光反射率。可以看出當入射角接近於90°,其反射率幾乎為1。比如常見的黑色塑料板,當入射角不大時,其表面反射回來的光強只佔入射光的百分之幾,絕大部分入射光的能量被吸收了,所以呈現黑色;當入射角足夠大時,黑色塑料板表面反射回來的光強度幾乎與入射光強度相等,被塑料板吸收的光能量微乎其微,因此黑色塑料板也像鏡子一樣亮。

By 煦天

7

Q

熱可擦筆是什麼原理?為什麼高溫可以隱形低溫可以顯形?

by 匿名

A熱可擦筆的奧秘在於其中的熱敏油墨,油墨顆粒中有三種成分(見下圖),色素(A)、顯色劑(B)、變色溫度調整劑(C)。

其中色素主要是螺吡喃和三芳基甲烷,顯鹼性,單獨存在是無色的;顯色劑是酚類化合物,顯酸性。色素和顯色劑結合時,就顯示出顏色。用筆擦摩擦字跡的時候,會摩擦生熱,當溫度達到60℃以上時,變色溫度調整劑就會和色素結合,從而讓字跡消失。但這一過程是可逆的,把降溫到-10℃以下,色素又會和顯色劑結合,字跡又可以顯示出來。當然,知道其中的原理後,也可以用其他的加熱方式讓字跡消失,比如,熱炕頭、裝著熱咖啡的馬克杯讓小朋友辛辛苦苦寫的寒假作業變成了一片空白。

圖片來源:Pilot

By 重光

8

Q

食鹽水導電到底是物理變化還是化學變化呢?

by 匿名

A是化學變化。生活中常見的導體有兩類,一類是電子導體,一類是離子導體。電子導體是依靠電子移動來實現導電的,載流子包括電子和空穴,比如金屬、半導體等。離子導體是依靠離子遷移來實現導電的,包括電解質溶液(食鹽水)、熔融電解質、固體電解質等。

把電源外電路的導線(包括電極)和食鹽水作為研究對象,可以發現,其中同時包含了電子導電和離子導電過程,化學反應就發生在兩者互相轉化的界面上。電子傳導至陰極時,無法單獨進入水中傳導,而是會和在電場作用下遷移到陰極附近的氫離子結合,氫離子得到電子,變成氫氣,發生的是還原反應,由電子導電變成離子導電。陽極同理,在電場作用下氯離子遷移到陽極,氯離子失去電子,發生氧化反應,生成氯氣,而失去的電子進入陽極參與導電,由離子導電變成電子導電。

總之,離子導體和電子導體串聯後,兩類導體界面就必然有得電子和失電子的反應發生,即一定會發生電化學反應。這也帶出了電化學的定義:研究電子導體和離子導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。

By 重光

本期答題團隊:

物理所Nothing、Patwf、煦天、重光

寫下您的問題,下周五同一時間哦~

上期也精彩

為什麼騎自行車輪胎沒氣時會更費力?| No.159

編輯:不言

相關焦點

  • 金屬絲面料可以導電嗎
    金屬絲面料可以導電嗎 2017-12-25 10:44:56 來源:全球紡織網 金屬絲面料可以導電嗎?
  • 導熱矽膠片可以導電嗎?
    導熱矽膠是不導電,它是絕緣的,導熱矽膠和導電矽膠比較相似,都是類似軟橡膠一樣的東西,不同的是導熱矽膠對熱傳遞比較快,一般不導電,導電矽膠肯定就是可以導電的了,對熱傳遞比較差,兩者用途不同,導電矽脂是類似牙膏一樣的東西,對熱傳遞比較好,本身不導電,但是有的導熱矽脂為了有更好的導熱性能,會加入金屬粉末,例如銀,銅等,這樣就會有一定的導電性能,使用時要注意。
  • 助焊膏導電嗎_助焊膏有什麼用_助焊膏成分介紹
    打開APP 助焊膏導電嗎_助焊膏有什麼用_助焊膏成分介紹 發表於 2018-02-27 11:40:09   一、助焊膏導電嗎   助焊膏有多種,其中有一個指標就是絕緣強度,越高越好,大多數焊膏都是有機物或是酸性物質,其中機物質不導電,酸性物質可能稍微導電,但是焊在電路半上後,全部揮發,殘留的只剩有機物,不會導電的。
  • 鐵銅為什麼可以導電,石頭和木不能導電,材料導電的機理是什麼?
    銅和鋁就是輸送電的導體,電流是從導體中傳輸的,而外面的絕緣皮則是電流無法流通的,可以隔離電流,防止觸電和漏電。那為什麼絕緣皮不能導電,而金屬能導電呢?導體能導電的機理又是什麼?電流其實就是一大群電子向某一個方向做定向運動,宏觀上形成電流形態。導體能夠導電,其前提是該材料存在大量可以自由移動的電子。
  • 食品級矽膠管導電嗎?
    食品級矽膠管導電嗎?答案是「不導電」。因為,生產食品級矽膠管的材料是一種良好的絕緣材料,所以不導電。而市面上的導電食品級矽膠管都是經過特殊處理後,才能進行導電的。那麼這種導電食品級矽膠管是怎麼導電的呢?
  • 難道導電度筆可以直接推算硬度嗎(GH+KH)-吳森水族生物實驗室
    答:導電度無法直接換算成硬度,導電度由水中礦物質離子,有機質,重金屬離子含量決定其參數,同時受到水中的PH值和溫度影響,而通過導電度直接推算硬度是非常不科學的,在不知道有機質,和重金屬離子含量的情況下,只知道導電度,如果有人能告訴你硬度,你覺得這個參數可靠嗎。
  • 矽膠導電嗎?
    導電矽膠是將鎳包銅粉,銀粉等導電顆粒均勻分布在矽膠中,通過壓力使導電顆粒接觸,達到良好的導電性能。
  • 凍幹機可以來乾燥石墨烯導電漿料
    只含4.5%石墨烯微片,95%的水,0.5%的分散劑的石墨烯為核心成分,專業針對水性鋰電池工藝開發的高性能導電添加劑。利用石墨烯的優異導電性和柔性薄片結構,可在極片中形成高效三維導電網絡,降低極片電阻率,提高電池倍率性能和循環壽命。同時還可有效增強極片壓實,從而提高電池能量密度。
  • 火焰是等離子體嗎?
    火焰一般可以看做等離子體。一般來說,焰不是等離子體,因為它不夠熱。火焰指火的灼熱發光的氣化部分。火焰是一種狀態或現象,燃燒著的可燃氣體,發光,發熱,閃爍而向上升。燃燒既是化學現象,也是一種物理現象。火焰可以給人帶來許多益處,但使用不慎也可產生危害。  火焰是一種狀態或現象,燃燒著的可燃氣體,發光,發熱,閃爍而向上升。
  • 黑色火焰存在嗎?僅用油燈和鹽水就可得到黑色火焰,什麼原理?
    學過化學的小夥伴都知道,火焰是通過燃燒反應得到的,分為外焰和內焰,外焰的溫度是最高的,知識匱乏的我也就只知道這些啦!我們在生活中看到的火焰通常是橙紅色的,燃燒的同時放出光和熱。但是你知道還有黑色火焰嗎?你見過黑色火焰嗎?
  • 工業鋁型材導電嗎
    鋁本身是導電的,而且它的導電性排在金屬中第四位,導電性還是良好的。有人說是因為鋁中加入了合金元素導致了工業鋁型材不導電。其實這種說法是錯誤的。鋁合金中雖然加入了合金元素,但是絕大部分還是鋁,對導電性幾乎沒有影響。那麼我們平時用的工業鋁型材是不導電的,這又是什麼原因呢?這是因為我們平時用的工業鋁型材表面一般做過陽極氧化處理。
  • 火焰含有等離子體嗎?
    有些火焰確實含有等離子體,而有些火焰則沒有。為了正確回答這個問題,我們確實必須首先嚴格定義「等離子」的含義。教科書中對等離子體的定義是電離氣體。「電離氣體」是指一些電子已完全從構成氣體的原子上剝離下來。有效自由的電子帶負電,而最終的電離原子最終帶正電。「離子」是具有不相等數量的電子和質子的原子。這個定義是一個很好的起點,但是還不夠準確。
  • 透明導電膜,你真的了解嗎?
    以目前透明導電膜的主流材料——ITO導電膜為例,影響ITO薄膜導電性能的幾個因素包括:ITO薄膜的面電阻(γ)、膜厚(d)和電阻率(ρ),這三者之間的相互關係是:γ=ρ/d,即為了獲得不同面電阻的ITO薄膜,實際上就是要獲得不同的膜厚和電阻率。
  • 常溫固化高導電矽膠性能如何?
    常溫固化高導電矽膠性能描述:JW890常溫固化高導電矽膠膠水(膏狀),可粘接鋁、銅、鐵、矽橡膠。使用時,將流體狀的膠料,用氣壓從包裝膠管中壓出,點制在指定部位。其接觸空氣中的溼氣後,在常溫下即可現場原位固化,24小時後完全固化,加溫能使固化時間迅速縮短,定型成精細的導電橡膠襯墊,導電性能好,屏蔽性能高,可很好地將矽橡膠與鋁、銅、鐵粘接在一起,並能滿足電子器件外殼的電磁屏蔽、接地和水汽灰塵等環境密封要求。
  • 火焰的溫度可以有多低?
    問題:火焰有沒有最低的溫度?
  • 你了解過導電矽膠按鍵的基本常識嗎?
    目前在電子設備行業中,導電矽膠按鍵的應用十分之廣,無論你是對電子設備的設計需求,還是配置需求,你都需要先了解一下導電矽膠按鍵的基本常識,這樣才能發揮按鍵的性能與特點。導電矽膠按鍵的基本常識導電矽膠按鍵的原理:它的主要原理就是利用導電膠的導電性能來為按鍵導電作用
  • ACF異方性導電膠應用趨勢
    目前ACF常用到的例如軟式排線、Film On Glass(FOG)薄膜軟板╱玻璃貼合製程等,不同材質的電極藉由ACF的黏合,同時限定電流只能從黏合方向(垂直方向)導通流動,可以解決一些以往連接器無法處理的細微導線連接問題。在分工體系╱供應鏈齊備的液晶面板產業中,葉博士點出ACF異方性導電膠的適用範圍,乃位於LCD面板與觸控面板下遊組裝(Assembly)的環節處。
  • 導電鋁排的氣焊
    鋁排為純鋁材料,為保證焊後導電性能良好,要求焊縫金屬緻密無缺陷。其焊接工藝如下:1、焊炬選用H01-12型, 3號焊嘴,焊絲選用HS301,熔劑為CJ401, 火焰性質為中性焰或微碳化焰。
  • 郭敬明微博求助「冰能導電嗎」 網友:去問韓寒
    看似簡單問題引發大討論  「冰能否導電」?這五個大字加一個問號,讓小四的文思泉湧瞬間卡住了。從前晚到昨天中午,郭敬明連續發了三條微博。第一條是「冰能導電嗎?求助。別整我,我要寫小說的。也別像我那個沒人性的朋友回答我『要麼你試試』。」幾分鐘後,小四繼續「哀號」,「一半人說能,一半人說不能,還有朋友讓我問問『冰』!」
  • 導電矽膠的特性你知道嗎?
    以碳纖維填充液體矽橡膠製備的導電矽膠,結果表明,碳纖維作為導電填料製備的矽橡膠具有密度低的特點。隨著碳纖維用量的增加,產品的體積電阻率降低。採用不同長度組合的碳纖維製備的矽橡膠可以獲得低的體積電阻率,同時具備較好的機械性能。