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十万个为什么物理为什么鸟儿停在电线上不会触电 为什么霓虹灯会发出五颜六色的光来

奇闻 11-20

  知识点:蒸发、水蒸气、凝结

  为什么玻璃窗上会结出漂亮的冰花

  数九寒冬,早晨起床一看玻璃窗,呀!上面结满了漂亮的冰花,有的像兰花,有的像马尾松,晶莹透明。是谁在玻璃上描绘了这么多美丽的图画呢?

  除了大自然,不有谁呢?这是严寒用冰描画出来的。

  冰嘛,我们谁都看到过。结在水里的冰是一大片一大片的,那是因为水分子比较密,大量的水在结冰的时候,冰晶都互相缠结起来了;而雪花呈六角形,因为水蒸气分子比较疏。凝结时,又没有受到外界不均衡的压力,冰晶以它自有的角度构成了它的外形。其实,大块冰,它的冰晶也是六角形的,因为彼此纠缠着,我们看不出罢了。

  玻璃窗上的冰花,原来也是六角形,当最初的冰晶凝成以后,就逐渐向四周发展,这时候情况就复杂起来了。有的时候风力大,有的时候风力小;而且玻璃有的光滑、有的毛糙,有的玻璃上积有污垢、有的一尘不染。这样,水蒸气蒙上去的时候,就不均匀了,有的地方水蒸气积得多些,有的地方积得少些。当冰晶向四周延伸的时候,遇到水蒸气积聚多的地方,冰就结得厚些;遇到水蒸气积聚少的地主,冰就结得薄些。在冰结得特别薄的地主,遇到一点点热或压力,又会立即溶化,因此形成了各式各样的花纹。这就跟画画差不多,颜料用得多些,画上的颜色就浓些;颜料用得少些,画上的颜色就淡些;不着颜料的地方,就是画纸原来的颜色。

  知识点:冰、雪花、凝结

  为什么飞机后面会拖着一条白烟尾巴

  听到头顶传来隆隆的飞机声,抬头望去,往往可以看到:飞机已经从头顶上掠过,后面却拖着一条白烟似的长长的尾马,这条“白烟尾巴”会渐渐地扩散、变淡,最后消失。

  也许你会想:这条尾巴大概是飞机燃料时产生的烟吧,就像汽车所排放的废气一样。其实,这条尾巴与其说是烟,不如说是云更为恰当,因为它和云更为相似。

  我们知道,云里面有许许多多小水滴和小冰晶,它们是由空气中的水蒸气凝结而成的。形成云需要的两个条件:首先要有足够的水蒸气,并且达到了饱和蒸汽压;其次还要有充当凝结核心的尘埃和带电粒子。这样,达到了饱和蒸汽压的水蒸气,就会在凝结核心周围凝结起来,形有成小水滴或小冰晶。小水滴和小冰晶紧紧地抱在一起,就是一大片云。

  知道了云是怎样形成的,我们再来仔细研究一番飞机的“白烟尾巴”。飞机向前飞的时候,机身原来所占空间,需要由周围空气来填补,可是,飞机飞得实在太快了,能超过声音的速度,而空气又是热的不良导体,周围空气填补过来的过程,相当于一个绝热膨胀过程,空气的温度会一下子降低。在高空中,本来就有很多水蒸气,温度一降低,饱和蒸汽压也跟着降低,周围的水蒸气就达到了饱和蒸汽压,满足了形成云的第一个条件。另外,飞机燃料燃烧的确排放出一些烟尘,这正好可以充当凝结核心。于是,飞机后面的水蒸气在这些尘粒的周围,迅速凝结起来,形成许多小水滴和小冰晶,这就是我们看到的悄机后面长长的尾巴。

  你可能会问,云可以在空中飘浮很长一段时间,而飞机尾巴后面的“云”怎么很愉就消散了呢?首先两者的体积不同,一朵云的直径至少有几十千米,云也会渐渐消散,但等到它完全消散,需要一段时间。而飞机后面产生的云毕竟要小得多,所以很容易就消散。还有一个很重要的原因,就是飞机后面的云是在飞机飞过的一刹那,由于空气温度降低,饱和蒸汽压下降,水蒸气才达到饱和蒸汽压。随着空气温度慢慢回升,水蒸气达不到饱和蒸汽压,小水滴和小冰晶又会逐渐蒸发成水蒸气,消失得无影无踪。

  知识点:飞机、云、凝结、饱和蒸汽压、绝热膨胀

  为什么脱毛衣时会听到“噼啪”声

  晚上脱毛衣时,有时会听到“噼啪”声,如果熄了灯,你还能看到一闪一闪的电火花哩!这是怎么回事呢?

  你也许不会想到,在你身上刚刚经历过数百次的“电闪雷鸣”!这可不是危言耸听,美国物理学家富兰克林,早在1752年,就用他著名的风筝实验,证明了雷电就是自然界中的放电现象。当然,雷电的放电规模很大,而你身上所经历的只不过是放电规模很小很小的“微型雷电”,所以你会全然没有感觉到。可是,身上怎么带起电了呢?

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