几个与“玩火”相关的有趣小实验

动力老男孩发布于 2015-03-16 11:43


今天在微博上看到一个朋友的提问:
家里这个奶锅用了几个礼拜了,锅底的纸还没被烧掉,不理解啊


看来生活中到处都充满了热爱学习的理工男:)。小奶锅的纸不会被烧坏,是因为它虽然处在熊熊烈火里,但是温度却并不高。它贴在导热性能非常好的金属锅底,锅里有开水的时候,由于沸点是稳定的,同时汽化热是很高的,能迅速带走热量。这样就会把最高温度维持在一百度附近,所以纸不会烧坏。(需要注意的是,跟汽化相对的是凝结,这时候也会释放大量的热量,所以被水蒸气烫伤往往比开水烫伤更严重)

想起以前看过的一些有趣的小实验,跟大家分享一下。

1. 纸锅烧水

这个 实验其实就是上面这个现象的进阶版,在生活最方便的实验环境就是纸杯+蜡烛了,直接从网上找个了图,有兴趣的兄弟回去可以试试


2. 鲁珀特之泪

曾经有一次,老家的叔叔特地给我打电话说了一件怪事:他们家的玻璃台盆突然“爆炸”了,而且是炸成很小很小的颗粒状。当时他们正好全家都出门了,家里也没有开洗衣机或其他的东西。所以他们担心是家里进贼了,或者是不是中了什么邪。特地上网查了下,这是由于玻璃制品冷却不均匀产生的巨大内应力造成的。 作为家里的知识分子代表,我详细的给他们介绍了原理,总算打消了他们请道士驱邪的念头。

鲁珀特之泪是一个把内应力现象用到极致的有趣物理实验。操作也很简单:把玻璃在坩埚里烧化,然后迅速的倒入一桶冷水里。熔化的液滴就会形成漂亮的玻璃蝌蚪。



这只蝌蚪有种神奇的特性,它的脑袋很硬,你可以用榔头敲打,但是当你掰断它那细长的尾巴尖时,整个鲁珀特之泪就会在瞬间化为粉末!抄来的一段说明:
鲁珀特之泪碎裂的原理叫做“裂纹扩展”,源于其内部不均衡的压力:当熔化的玻璃滴入冰水中时,玻璃表面迅速冷却形成外壳,而壳下的玻璃还仍然是液态。等到核部的玻璃也冷却凝结时,由于体积变化,液态的玻璃自然而然地向着已经是固态的外壳收缩,导致靠近表面的玻璃受到很大的压应力、而核心位置则被拉扯向四周,受到拉应力。当尾部遭到破坏时,这些残余应力迅速释放出来,使得裂纹瞬间传遍全体、支离破碎,据高速摄影技术观测,其裂纹的传递速度可达秒速1450米-1900米。

眼见为实,转一个视频大家看看吧


3. 莱顿弗洛斯特现象

把一颗烧到红腾腾的铁球扔进水里会怎样?很多人觉得会有一番超级剧烈的、冰与火一般的缠斗,伴随着疯狂的气泡和各种难以忍受的声音……事实上,这颗高温的铁蛋会像糖心蛋一般,静静地躺在水底,同时身上带着一圈小气泡。



莱顿弗洛斯特是一名科学家,他在1756年发现,“液体不会润湿炙热的表面,而仅仅在其上形成一个蒸汽层”,这便是莱顿弗洛斯特现象。而具体到这个视频,当烧红的铁球被扔进水里,刹那间形成的水蒸汽,将把铁球包裹起来,就像是一个隔离带,将之与周围的水隔开,于是,我们就看到了最初的“糖心蛋”。
跟它类似的实验是,把一个铁勺子烧到滚烫,这时候倒一点儿水到勺子里。水并不会立刻像进油锅那样炸起来,而是缩成一个球状在勺子里“跳舞”。

4. 低温版莱顿弗洛斯特现象

对于液氮这样的低温液体,室温和人体的温度对它来说,就已经是“高温”了,所以就出现了很多有趣的低温版实验。

例如:把手伸进零下196度的液氮里和把手伸进零度的冰水里,哪个更冷?看一个很酷的图吧:



液氮遇到高温的人类爪子,会迅速的形成一层气体隔离层,而气体是热的不良导体,所以感觉上反而不如伸到冰水里冷。据说物理系的牛人们会做一个更可怕的实验,他们把少量液氮含到嘴里,就会看到液氮在舌尖上跳舞,然后嗤嗤的冒着白烟……


 
盗版小朝2015-03-16 15:56:49
\\据说物理系的牛人们会做一个更可怕的实验,他们把少量液氮含到嘴里,就会看到液氮在舌尖上跳舞,然后嗤嗤的冒着白烟……
更牛的人还曾经把液氮吞下去……硝基迈克同学一吞成名……
动力老男孩2015-03-16 16:31:19
哈哈,你也看过那个帖子啊,硝基迈克 :)
looping2015-03-18 18:01:13
回复,如果支持placeholder,直接把 回复XXX 放到placeholder里,要不看着蛋疼啊。回复 动力老男孩 :
动力老男孩2015-03-18 20:20:19
回复 looping : 我们想把“回复xxx:”加到评论的文字里,因为回复没有再分级,不加上的话就不知道回复谁了 :)
但是我们应该把光标移到最后面

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