为什么冬天会感觉铁比木头冷 为什么不弯腿就跳不起来
远处的钟声,为什么在夜晚和清晨听起来比白天更清楚
许多大城市都矗立着巨大的时钟,悠扬的钟声,向周围的人们准确地报告着时间。
你若细心就会发现:夜晚和清晨,钟声听上去很清楚,一到白天,钟声听起来就不太清楚了,有时甚至听不见。有人可能会说:这是因为夜晚和清晨的环境安静,而白天声音嘈杂。
这样的解释,只说对一部分,并不完全。另一个重要原因是声音会“拐弯”。
声音是靠着空气来传播的。它在温度均匀的空气里,是笔直地往前跑;一碰到空气的温度有高有低时,它就尽拣温度低的地方走,于是声音就“拐弯”了。
白天,太阳把地面晒热了,接近地面的空气温度远比空中高,钟声发出以后,走不多远就往上拐到温度较低的空中去了。因此在一定距离以外的地面上,钟声听起来就不清楚,再远一点,人们就听不见钟声了。夜晚和清晨,空气的冷热情况正好相反,接近地面的气温比空中低,钟声传出以后,就顺着温度较低的地面推进,于是,人们在很远以外也能清晰地听到钟声。看来,“夜半钟声到客船”还真有点科学道理哩!
声音的这种脾气,会造成一些有趣的现象。在炎热的沙漠里,地面附近的温度极高,如果在50-60米以外有人在大声呼喊,只能看见他的嘴在动,却听不到声音,这是由于喊声发出后,很快被拐到高空中去了。相反,在冰天雪地里地面附近的温度比空中低,声音全都沿着地面传播,因此人们大声呼叫时,能传播得远,甚至在1000-2000米以外也能听见。
有时,由于接近地面的空气温度忽高忽低,声音也会跟着拐上拐下,往往造成一些较近区域听不到声音,更远的地方反而能听到声音。1815年6月,在著名的滑铁卢铁役中,战斗打响以后,部署在战场25千米处的格鲁希军团竟无一人听到炮声,因此没能按作战计划及时赶来支援拿破仑。而在更远的地方,隆隆的炮声却清晰可闻。声音的传播性质竟影响到一个战役的胜败。
知识点:声音、空气、温度
为什么有的温度计里装酒精,有的装水银
温度计是用来测量温度的仪器。常用的温度计有水银温度计和酒精温度计。水银和酒精作为组成温度计的主要部件,被称为测温物质。测温物质能够用来测量温度,是因为它具有热胀冷缩的特点。随着温度的升高,水银和酒精的体积会明显地膨胀,在温度计中看到的就是水银柱或酒精柱的高度上升,这样,只要刻上适当的刻度,人们就可以读出相应的温度。
为了使温度计有更大的实用价值,测温物质应该具备两大特性:一是随温度变化而改变体积必须很灵敏,以至于可以测量细小的温度变化;二是低温测量温度时,测温物质不能凝固成固体,反之,在高温下,测温物质也不能变成气体,否则,就无法用来测量温度。
对于同样质量的水银和酒精,如果分别使它们的温度升高1℃,通过实验发现,酒精吸收的热量比水银吸收的热量大得多,前者大约是后者的20倍。因此,水银温度计中水银柱随温度改变的灵敏度比酒精温度计中的酒精柱大得多。在做科学实验或测量人体体温时,由于温度计吸收或放出的热量很少,但又必须显示出温度的改变,一般都采用水银温度计。而同样的温度变化下,酒精吸收热量多,膨胀能力大,因此酒精柱升降变化比水银柱显著得多。在测量周围空气温度和水温时,一般采用酒精温度计。
酒精和水银还有各自没的特性,酒精十分“耐寒”,它在-117℃才会凝固成因在体,而水银在-39℃就会凝固起来,失去流动性。在寒冷的北方,冬季气温达-40℃左右,因此,一般适宜用酒精温度计测量气温。但是,水银也有一个优点,它比酒精“耐热”,水银的沸点是356.72℃,而酒精到了78.3℃,就会沸腾而急剧汽化。在测量高温的场合,显然水银温度计比酒精温度计更有用武之地。
知识点:温度计、物质、热胀冷缩、酒精、水银、沸点
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