不了多久,许多人皮肤开始发黑、溃烂,这究竟是怎么一回事呢?
原来,那雪花似的“冰”不是由水而是由二氧化碳凝结而成的。这种固体二氧化碳在常温下融化时,能直接汽化为二氧化碳气体,所以很快就销声匿迹,而周围仍旧干干的,不像
冰融化后会留下水迹,因而又名“干冰”。论外貌,干冰和普通的冰确实很相像,只是干冰的温度要比普通冰更低(-78.5°C)。在这样低的温度下,难怪钻探队员的手会冻坏。
干冰的用途可多呢!可以用做强致冷剂;用干冰冷藏鱼、肉之类食品时,运输途中不会弄得到处湿漉漉的;食物在地窖中用干冰冷藏,可以存放更长时间,更奇妙的是,在许多影
片和电视剧中那些云雾燎绕的景象也是干冰的功劳呢!因为干冰在空气中气化形成大量二氧化碳气体,呈现在观众面前的就是一片“白茫茫”的景象。此外,干冰还是人工造雨的
能手呢!
人工降雨的原理 1.如何人工降雨
把天上的水实实在在地降到地面上来,不让它白白跑过去,这就是人工降雨,但更为科学的称谓是人工增雨,有空中、地面作业两种方法。 空中作业是用飞机在云中播撒催化剂。地面作业是利用高炮、火箭从地面上发射。炮弹在云中爆炸,把炮弹中的碘化银燃成烟剂撒在云中。火箭在到达云中高度以后,碘化银剂开
始点燃,随着火箭的飞行,沿途拉烟播撒。飞机作业一般选择稳定性天气,才能确保安全。一般高炮、火箭作业较为广泛。 2.人工降雨的条件
人工降雨是要有充分的条件的。一般自然降水的产生,不仅需要一定的宏观天气条件,还需要满足云中的微物理条件,比如:0℃以上的暖云中要有大水滴;0℃以下的冷云中要有
冰晶,没有这个条件,天气形势再好,云层条件再好,也不会下雨。然而,在自然的情况下,这种微物理条件有时就不具备;有时虽然具备但又不够充分。前者根本不会产生降水
;后者则降雨很少。此时,如果人工向云中播撒人工冰核,使云中产生凝结或凝华的冰水转化过程,再借助水滴的自然碰并过程,就能使降雨产生或使雨量加大。催化剂在云中起
的作用,打个不太确切的比方说,就好像是盐卤点豆腐,使本来不会产生的降水得以产生,已经产生的降水强度增大。 3.人工降雨对人无害
人工降雨的原理是让积雨云中的水滴体积变大掉落下来,高炮人工降雨就是将含
有碘化银的炮弹打入有大量积雨云的4000至5000m高空,碘化银在高空扩散,成为云中水滴的凝聚
核,水滴在其周围迅速凝聚达到一定体积后降落。碘化银由炮弹输送到高空,就会扩散为肉眼都难以分辨的小颗粒。 和巨量的水滴相比,升上高空的碘化银只是沧海一粟,太多了不仅不会增雨反而会把积雨云“吓跑”,所以,在如此悬殊的情况下,人们绝不会感觉到碘化银的存在。 此外,炮弹弹片在高空爆炸后会化成不足30g,甚至只有两三克的碎屑降落地面,其所落区域都是在此之前实验和测算好了的无人区,不会对人体造成伤害,同时,人工降雨已有
一段历史,技术较为成熟,所以对人工降雨人们不必心存疑虑。 从茶杯谈到水表管 一位有经验的主妇,当她把热茶倒到客人的茶杯里去的时候,为了避免杯子破裂,总不会忘记把茶匙放在杯子里,最好是银茶匙。是生活上的经验教会她这个正确的做法的。那么
,这个做法的原理是什么呢?
首先,我们要明白,在倒开水的时候,杯子为什么会破裂。
这原因是玻璃的各部分没有能够同时膨胀,倒到杯子里去的开水,没有能够同时把茶杯烫热。它首先烫热了杯子的内壁,但是这时候,外壁却还没有来得及给烫热。内壁烫热以后
,立刻就膨胀起来,但是外壁还暂时不变,因此受到了从内部来的强烈的挤压。这样外壁就给挤破了,——玻璃破裂了。 你千万不要以为杯子厚就不会烫裂。厚的杯子在这方面来说,恰好是最不可靠的:厚的杯子要比薄的更容易烫裂。这原因很明显。薄的杯壁很快就会烫透,因此这种杯子内外层的
温度很快会相等,也就会同时膨胀;但是厚壁的杯子呢,那一厚层的杯壁要烫透是比较慢的。
在选用薄的杯子或者别种薄的玻璃器皿的时候,有一点不要忘记:不但杯壁要薄,而且杯底也要薄。因为在倒开水的时候,烫得最热的恰好是杯子的底部;假如底太厚的话,那么
,不论杯壁多么薄,杯子还是要破裂的。有厚厚的圆底脚的玻璃杯和瓷器,也是很容易烫裂的。
玻璃器皿越薄,把它加热就越可以放心。化学家就是使用非常薄的玻璃器皿的,他们用这种器皿盛了液体,就直接在灯上烧到沸腾,一点也不怕它会破裂。 当然,最理想的器皿应该是在加热时候完全不膨胀的那一种。石英就是膨胀得非常少的一种材料,它的膨胀程度大约只等于玻璃的1520分之一。用透明的石英造成的厚壁器皿,可
以随意加热也不会破裂。你可以把烧到红热的石英器皿丢到冰水里,也不必担心它会破裂。这一半因为石英的导热度也比玻璃大。
玻璃杯不只在受到很快加热之后才会破裂,就是在很快冷却的时候,也有同样的情形发生,原因是杯子各部分冷缩时候所受的压力并不平均。杯子的外层受冷收缩,强烈地压向内
层,而内层却还没有来得及冷却和收缩。因此,举例来说,装有滚烫果酱的玻璃罐,决不可以立刻放到严寒的地方或直接浸到冷水里面去。 好,让我们再回到玻璃杯里的银茶匙上来,究竟银茶匙是怎样保证杯子不破裂的呢?
玻璃杯的内外壁,只有当开水一下子很快倒进去的时候,受热程度才会有很大差别;温水却不会使杯子各部分受热有很大差别,因此也不会产生强大的压力,杯子也就不会破裂。
假如杯子里放着一柄茶匙,那么会发生些什么情形呢?那时候,当开水倒进杯底的时候,在还没有来得及烫热玻璃杯(热的不良导体)之前,会把一部分的热分给了良导体的金属
茶匙,因此,开水的温度减低了,它从沸腾着的开水变成了热水,对玻璃杯就没有什么妨碍了。至于继续倒进去的开水,对于杯子已经不那么可怕,因为杯子已经来得及略为烫热
的缘故。
总而言之,杯子里的金属茶匙,特别是这柄茶匙如果非常大,是会缓和杯子受热的不平均,因而防止了杯子的破裂的。
但是,为什么说茶匙假如是银制的,就会更好一些呢?因为银是热的良导体;银茶匙要比不锈钢的茶匙吸热更快。你一定知道,放在开水杯里的银茶匙是多么烫手!单凭这一点,
你就已经可以毫无错误的确定茶匙的原料了,钢制的茶匙是不会感到灼手的。 玻璃器壁膨胀不平衡的现象,不但威胁玻璃杯的完整,并且还威胁蒸汽锅炉的重要部分——用来测定锅里水位的表管计。水表管只是一段玻璃管,由于内壁受到蒸汽和锅里沸水的
作用,要比外壁膨胀得多。此外,蒸汽和水的压力更加强了管壁上所受的压力,因此这个管子(水表管)很容易破裂。为了防止它破裂,有时候用两层不同的玻璃管来做,里面一
层的膨胀系数比外面一层小。 关于洗完澡穿不进靴子的故事 是什么缘故使冬天昼短夜长,夏天昼长夜短呢?冬天昼短,和一切别的可见或不可见的物体一样,是由于冷缩的缘故;至于夜长,是因为点起了灯火,暖了起来因此胀长的缘故。
上面这一段不可思议的奇妙论调,是从契诃夫一篇小说《顿河退伍的士兵》那里
引来的,你看了一定会发笑。可是,笑这种说法的人,自己也时常会创造出许多同样不可思议的怪
论来。譬如,常常听到有人说或者甚至在书上读到,说什么洗完澡以后,靴子所以穿不进,是因为“脚给热水烫热膨胀,因此增加了体积”。这个有趣的例子已经变成常见的例子
,而一般人常常做了完全不合理的解释。
首先,大家应该知道,人体在洗澡的时候温度几乎没有升高。在洗澡的时候人体温度升高一般不超过1℃,至多是2℃。人体机能会很好跟四周环境的冷热影响作斗争,使体温保持
在一定的度数。
而且我们的身体温度即使增加了12℃,体积增加得也非常有限,穿靴子的时候是绝对不会觉察到的。人体不管软的硬的各部分的膨胀系数都不超过万分之几。因此,脚板的阔狭和
胫骨的粗细一共只能胀大百分之几厘米。那么,难道普通一双靴子,会缝制得精确到0.01cm,像一根头发那么粗细的程度吗?
但是,事实却的确是这样:洗澡以后靴子的确很难穿进。不过穿不进的原因不在受热膨胀,而是在别的原因,例如充血、外皮肿起、皮肤润湿,以及别的许多根本跟热无关的现象 。
在开水里不熔化的冰块
把一小块冰丢到装满水的试管里去,由于冰比水轻,要想不让冰块浮起,再投进去一粒铅弹、一个铜圆片等等去把冰块压在底下;但是不要使冰跟水完全隔离。现在,把试管放到
酒精灯上,使火焰只烧到试管的上部。不久,水沸腾了,冒出了一股一股的蒸汽。但是,多奇怪呀,试管底部的那块冰却并没有熔化!我们好像是在表演魔术:冰块在开水里并不
熔化??
这个谜的解释是这样的。试管底部的水根本没有沸腾,而且仍旧是冷冰冰的,沸腾的只是上部的水。我们这儿并不是什么“冰块在沸水里”,而是“冰块在沸水底下”。原来,水
受了热膨胀,就变成比较轻的,因此不会沉到管底,仍旧留在管的上部。水流的循环也只在管的上部进行,没有影响到下部。至于下部的水,只能经过水的导热作用才受到热,但
是,你知道水的导热度却是很小的啊。 放在冰上还是冰下
我们烧水的时候,一定把装水的锅子放在火上,不会放到火的旁边。这样做是完全正确的,因为给火焰烧热了的空气比较轻,从四周向上升起,绕着水锅的四周升上去。
因此,把水锅放在火上,我们是最有效地利用了火焰的热量。 但是,假如我们想用冰来冷却一个什么物体的时候,要怎样做呢?许多人根据一向的习惯,把要冷却的物体也放到冰的上面。譬如说,他们把装有热牛奶的锅子放在冰上面。这样
做其实是不适当的,因为冰上面的空气受到冷却后,就会往下沉,四周的暖空气就来占据冷空气原来的位置。这样你可以得到一个非常实际的结论:假如你想冷却一些饮料或者食
物,千万不要把它放在冰块的上面,而要把它放在冰块的底下。 让我们再解释得详细些:假如把装水的锅子放在冰块的上面,那么受到冷却的只有那水的底部,水的别的部分的四周仍旧没有冷却的空气。相反的,假如把一块冰放在水锅的上方 ,那么水锅里的水的冷却就会快得多,因为水的上层冷却以后,就会降到下面去,底下比较暖的水就会升上来,这样一直到整锅水全部冷却为止。从另一方面说,冰块四周的冷却
了的空气也要向下沉,绕过那个水锅。 为什么紧闭了窗子还觉得有风
时常会有这样的情形:房间里的窗子关闭得非常紧密,没有丝毫漏缝,竟仍旧会觉得有风。这好像很奇怪。但是事实上却没有什么可以奇怪的。
房间里的空气几乎没有完全安定的时候。房间里面总有一些看不出的空气流,这种空气流是由于空气的受热或冷却引起的。空气受热,就会变得比较稀,因此也就变得比较轻;受
冷呢,相反的,就会变得比较密,也就变得比较重。给电灯或炉子烧热了的比较轻的暖空气,会给冷空气挤压向上升,升到天花板;而靠近冷窗子或墙壁的比较重的冷空气,就要
向下沉,沉到地板上。
关于房间里面的这种空气流,我们可以利用孩子们玩的气球来观察,在一只气球下面系上一个小物体,使得这个气球不会一直飞到天花板,只能够飘浮在空中,于是,把这只气球
放在熊熊的火炉旁边,它就会受到看不出的空气流带动,在房间里慢慢地旅行起来。首先从炉子旁边升到天花板底下,然后飘到窗子旁边,从那里落到地板上,又回到炉子旁边,
重新绕着房间打圈子。
冬天窗子虽然关闭得非常紧密,房间外面的寒气不可能透进里面来,而我们却仍