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第2章 走进热学的世界

人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中,冷热现象是我们最早观察和认识的自然现象之一。

你知道刚出锅的鸡蛋为什么不烫手吗?

你知道为什么开水不响、响水不开吗?

你相信世界上有大摇大摆偷东西的“贼”吗?

你知道……

今天就带你走进热学的世界,让你知道与人类生活密切相关的“热”是什么。

“软蛋”之中有诀窍

在奶奶家的时候,奶奶小心翼翼地拿着几个鸡蛋,这几个鸡蛋看起来软软的。

小胖问:“奶奶,这是怎么回事啊?”

奶奶说:“这是软蛋。这几天天太热,鸡舍气温过高,鸡采食量减少,钙吸收量相应减少,所以下的是软壳蛋。”

这个时候,爷爷走过来,说:“只要注意鸡窝的通风,适当地给它吃点蛳螺,补充钙的吸收就行了。”

中午吃过饭后,爸爸把小胖叫到跟前,指着泡在醋里的鸡蛋,对小胖说:“这个鸡蛋这么小,不过,我有办法可以将它变大。”

小胖好奇地盯着鸡蛋,只见爸爸将鸡蛋拿出来,用清水把软蛋冲洗干净后,把它放入清水中。果然,原本很小的鸡蛋越变越大。顿时,小胖高兴得手舞足蹈:“爸爸,快告诉我,这是怎么回事?”

把软鸡蛋放在醋里浸泡半天,让蛋壳溶在醋中,只剩下一层薄膜时,把醋倒掉,用清水把软蛋冲洗干净后,再把它放入清水中。这时软蛋会逐渐变大。这是因为软蛋内液体的浓度比清水大,水分子透过软蛋壳向蛋里扩散,所以软蛋会一点一点地“长胖”。这种单方向的扩散现象在物理学中叫渗透。

渗透是指当利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时,浓度较低的溶液中的溶剂,比如,事例中的水,自动地透过半透膜流向浓度较高的液体,直到平衡为止的现象。

水的扩散同样是从自由能高的地方向自由能低的地方移动,如果考虑到溶质的话,水是从溶质浓度低的地方向溶质浓度高的地方流动。

小胖似懂非懂,爸爸继续说:“如果你游泳的时候,在水里睁开眼睛时,会不会觉得眼睛有些疼痛,好像要胀开一样?”

小胖点点头。爸爸“这是因为眼球内的溶液浓度比水的浓度大,水分子向眼球内扩散,眼球就觉得不舒服了。如果用生理盐水就不会有这种感觉。”

小胖说:“我明白了,物理学可真是奇妙啊!”

科学小链接:

人们常用浓盐水消毒杀菌,因为当细菌落入浓盐水中时,水从细菌体内向盐水中渗透,使细菌因失去水分而干瘪,从而死亡。

刚出锅的鸡蛋不烫手

准备吃早饭了,小胖看到妈妈从锅里将鸡蛋捞出来,用手拿着放到了盘子上。小胖迫不及待地抓过一只鸡蛋,结果鸡蛋刚刚抓到手里,一阵灼热感让他立刻将鸡蛋扔到了桌子上。

“哇!好烫!”

妈妈赶紧问小胖,“烫伤了吗?”

小胖摇摇头。

“刚从开水里取出的熟鸡蛋,你用手去拿,为什么不觉得烫手呢?”小胖好奇地问。

“因为妈妈是铁掌帮的弟子,会铁砂掌,所以不怕烫。”爸爸在一旁开玩笑地说。

妈妈笑着解释,“别听你爸瞎说,这是因为刚从开水里拿出来的鸡蛋表面还沾着水,水分的蒸发使蛋壳温度降低,因此,我的手并不感到很烫。不过,这只是很短的一会儿,等到鸡蛋表面的水分完全蒸发以后,鸡蛋就会烫手了。”

蒸发是一种自然界的常见现象,是一种水由液态或固态转变成气态,进入大气中的过程。一般而言,温度越高,湿度越小,风速越大,气压越低,则蒸发量就越大;反之蒸发量就越小。

刚刚出锅的鸡蛋,表现有大量的水分,这个时候皮肤接触到鸡蛋,鸡蛋表面的水分会因为蒸发而吸热,所以温度不会过高,在人的承受范围之内。然而,当鸡蛋的表面水分被蒸发掉之后,鸡蛋的表面温度会骤然上升。

蒸发是降低温度的最好办法。

在日常生活中,当室内温度比人体的温度高的时候,人体向外散热就是依靠蒸发的办法。在这个过程中,人体每天可以分泌1升以上的液体,包括呼吸、汗液以及小便等方式,这个过程中带走的热量大约是580千卡。不要小看这个热量,这个热量可以使58公斤的水温度上升10℃。所以一个人即使在面包炉里,只要不被直接烫伤短时间内也是能待的。

由于蒸发的作用,人体对周围温度的感受和空气的温度关系很大。冬天虽然屋子里的温度在25℃,但是如果脱了衣服仍然感到很冷。这是由于冬天屋里的空气十分干燥,身上的汗水蒸发得快,蒸发的过程中吸走了身体的热量,所以会感觉到冷。

夏天的时候,空气潮湿,蒸发过程缓慢,所以不会觉得冷。

科学小链接:

液体在蒸发的时候要吸收周围的空气或物体的温度的过程叫蒸发吸热。

夏天,为了降低身体的温度,有的人喜欢在皮肤上擦上酒精,这个过程中,酒精要蒸发,蒸发需要吸热,这时就会吸收皮肤周围的温度,从而降低身体的温度,让人感觉到舒适和凉爽。

大摇大摆偷铁轨的贼

在俄罗斯有一条逾百年的铁路,叫十月铁路,十月铁路总共是640千米,连接起俄罗斯两个最大的政治、文化、经济中心。然而,这样一条重要的铁路,每年都会发生盗窃案。

每年冬天的时候,会有一个神秘的盗贼在无声无息之间盗取一段约300米左右的铁轨,但奇怪的是,来年天气变暖的时候,这个盗贼还会在无声无息之间将这段铁轨还回去,每年都会这样,然而却从来没有人发现过他,也从来没有人对此感到奇怪,这是为什么呢?

原来这个神秘的盗贼就是俄罗斯的天气。

因此,当有人回答说:十月铁轨是640千米时,这种说法并不完整,完整的答案应该是平均长度是640千米,夏天比冬天要长出300米。

这都是因为一种热胀冷缩的自然现象导致的。

热胀冷缩是物体的一种基本性质,物体在一般状态下,受热以后会膨胀,在受冷的状态下会缩小。所有物体都具有这种性质。

随着温度的升高或下降,构成物体的分子将随着变化。温度上升,也就是热时分子运动激烈,它们的间距大,体积变大;温度下降,也就是冷时,分子运动平缓,它们的间距小,体积也随之变小。

对于铁轨而言,同样具有热胀冷缩的性质。在夏天,气温升高的时候,钢轨受热会膨胀,据科学家实验得知,温度每增高1℃,钢轨平均就会伸长原来长度的十万分之一。在炎热的夏天,钢轨的温度可能会达到30℃~40℃,高的有可能达到50℃以上,有时候太阳把钢轨晒得摸起来烫人,这个时候,钢轨受热就会迅速膨胀。

但是在冬天,钢轨会冷到零下25℃或者更低。钢轨的温差在冬季和夏季会达到60℃之多,把铁路全长640千米乘上0.00001再乘60,就知道这条铁路要伸长1/3千米!这样看来,莫斯科和彼得格勒之间的铁路在夏天要比冬天长出1/3千米,也就是说,大约长出300米了。

当然,两个城市之间的距离没有任何变化,只是各根钢轨的总长度,这两个东西并不相等。

这条路的妙处就在于设计铁路的工程师早就考虑到了这个问题,在钢轨之间没有进行密接,在每两根钢轨相接的地方,留出了一定大小的间隙,以便钢轨受热的时候会有膨胀的余地。

数学的计算告诉我们,全部钢轨的总长度是在这些空隙之间增加的,在夏天很热的日子比冬天极冷的日子要伸长300米之多。因此,十月铁路的钢轨长度事实上夏天比冬天长300米。

自然界的万事万物都有热胀冷缩的特点,当气温升高的时候,体积会因为分子剧烈运动而变大;当气温降低的时候,体积会因为分子剧烈运动而缩小,这就是热胀冷缩的原理。

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在生活中,经常会遇到一些瓶瓶罐罐的东西,这些东西的盖子有时候会比较难开。这个时候,如果能借助热胀冷缩这个原理就会变得非常容易了。比如,你想打开罐头,只要将罐头头朝下放到温水里,稍微停顿一下,就可以轻松地打开了。

这就是利用热胀冷缩的方法,当瓶盖受热的时候,会膨胀,会变大,这样就可以轻松地打开瓶盖了。

寒冷的冬天谁给你温暖

天气冷了,妈妈给小胖准备了一件厚厚的棉袄,小胖穿上之后,感觉不那么冷了。

小胖说:“棉袄真好,给我带来了温暖。”

妈妈笑着说:“不是棉袄给你带来的温暖,而是你给棉袄带来了温暖。”

小胖非常不理解地问:“你肯定是开玩笑,我怎么可能给棉袄带来温暖呢。”

妈妈说:“那我们做一下试验,就知道我是不是开玩笑了”。

说完,妈妈将一支温度计放在了另外一件相同质量的棉袄里,温度计上显示的室温是12℃,半个小时之后,把它拿出来。小胖惊奇地发现,温度计上的温度连半度也没有增加:原来是多少度,现在还是多少度。

妈妈说:“这就是棉袄不会给人温暖的一个证明。而且,我还可以证明棉袄能把一个物体冷却。”说完,她拿出两盆冰块,拿一盆冰裹在皮袄里,另外拿一盆冰放在桌子上。

一个小时之后,等到桌子上的冰渐渐融化完之后,打开棉袄一看:那盆冰几乎还没有开始融化。

妈妈说:“这不正能说明棉袄不但不会把冰加热,而且还会让它继续冷却,使它的融化速度减慢吗?”

小胖说:“那为什么我穿上棉袄之后,会感觉到暖和呢?”

的确如此,棉袄确实不会给人温暖,不会把热传送给穿棉袄的人。生活中,日光灯会给人温暖,生火的炉子会给人温暖,人体会给人温暖,因为这些东西都是热源。但是棉袄却一点也不会给人温暖。它不会把自己的热交给别人,之所以穿上棉袄会感觉到暖和,是因为棉袄有保温的作用。

棉袄会阻止我们身体的热量跑到外面去。人类的身体是一个热源,他们穿起棉袄会感到温暖,正是因为这个缘故。

至于温度计,将它放到棉袄里,由于它本身并不产生热,因此,即使把它裹在棉袄里,它的温度也仍旧不变。冰呢,裹在棉袄里会更长久地保持它原来的低温,不被融化,因为棉袄是一种不良导热体,是它阻止了房间里比较暖的空气热量传到里面去。

在这个意义上,寒冷的冬天会下雪,落到地面上之后,也会跟棉袄一样保持大地的温暖;雪花和棉袄具有同样的性质,是不良导热体,因此,它阻止了热量从它所覆盖的地面上散发出去。

中国的农村很早就流传着这样一句谚语:“冬天麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,冬天“棉被”盖得越厚,春天麦子就长得越好。从农业来说是非常有利的,尤其对冬小麦是非常有利的,有很好的防寒作用。

用温度计测量有雪覆盖的土壤温度,知道它常常要比没有雪覆盖的土壤温度高出10℃左右。雪的这种保温作用,是农民最熟悉的。

所以,对于“棉袄会给我们温暖吗”这个问题,正确的答案应该是,棉袄只会帮助我们自己给自己温暖。如果把话说得更恰当一些,就可以说成是我们给棉袄温暖,而不是棉袄给我们温暖。

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我们经常能听到或者见到过睡雪窝的人。在我们感觉这样做可能会很冷,但其实并不是这样的。

雪本身给人的感觉是很凉,但雪的内部却十分暖和。睡在雪窝里,甚至和睡在被子上的感觉是一样的。

响水不开,开水不响

水是一种宝贵的资源,是我们生活中不可缺少的东西,也是我们生活的源泉。但你可知道,水里面还有一大段科学道理呢。

一天,妈妈叫小胖帮她烧一壶水,于是,小胖就拿了一个空水壶,到自来水龙头下装满一壶清水,放在煤气灶上烧。

大约烧了4分钟以后,水壶里发出“吱吱吱”的响声,响声越来越大。

小胖对妈妈说:“妈妈,水已经开了。”

但妈妈却说:“水还没有开。”

小胖感到疑惑,就打盖子看,果然水没有开。

小胖非常奇怪,妈妈说:“响水不开,开水不响。”

我们知道,往水壶里倒水的时候,水壶的四壁都带有空气,同时由于水中能溶有少量空气,这些小气泡就起到了气化核的作用。另外,水对空气的溶解度及水壶壁对空气的吸附量会随温度的升高而减少,当水被加热时,溶解在水中的空气与水壶壁的空气会随着温度的升高首先在受热面的器壁上生成。

气泡生成之后,由于水继续被加热,温度继续升高,在受热面附近形成过热水层,它将不断地向小气泡内蒸发水蒸气,使泡内的压强不断增大,压强不断增大,气泡的体积就会不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时,气泡便离开器壁开始上浮。

另外,由于水壶里水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高,远离受热面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸气凝结成饱和蒸汽,压强同样在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小,当水温接近沸点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈地振荡,产生“吱吱吱”的响声,这就是“响水不开”的道理。

水温继续升高,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致,此时,气泡脱离器壁上浮,其内部的饱和水蒸气将不会凝结,饱和蒸汽压强趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中,液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小,因此,气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小,分界面上的温度平衡遭到破坏,气泡迅速膨胀,加速上浮,直至水面释放出蒸汽和空气,水就开始沸腾了。也就是人们常说的“水开了”,由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,几乎听不到“吱吱吱”的响声,这就是“开水不响”的原因。

简单地说,烧开水的原理就是水温在升高的过程中,将水壶壁上和溶解在水内的空气排出的一个过程。

果然,过了一会儿,响声没有了,但水壶到处却冒出水蒸气。妈妈便打开盖,看见水正在沸腾。水这会儿真的烧开了,妈妈便关掉了煤气。

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生活中,不能用凉开水去养金鱼,而需要用自然界的河水、湖水和海水,因为这些水里都有空气,鱼是靠鳃吸入水里面的氧气生活的。可是冷开水就不行了,水在烧开的时候,水里的氧气受热后就跑掉了,用凉开水养鱼,鱼吸不到氧气就会死去。

保温瓶为什么能保温呢

家庭生活中常用的保温瓶可以很好地保持热水的温度,为人们的居家生活提供了很大的便利,其原理是什么呢?

热的传递方式主要有三种,分别为热辐射、热对流、热传导。

热辐射是指物体因自身的温度直接向外发射能量的方式,比如,人在太阳光的照射下,会感到身上热乎乎的,这是因为太阳向人身上发出了能量。如果想要防止热辐射,最好的办法就是把辐射出来的热量挡回去。

热对流是指热量通过流动介质,由空间的一处传播到另一处的现象。比如,倒一杯开水放在桌子上,由于杯子里的水和周围空气的流动,使得水温逐渐变得和周围环境的温度一样了,这是热对流。防止热对流最好的方式是挡住对流的道路,比如,在杯子上加个盖,就能有效地减缓对流的速度。

热传导是指热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象。热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中,热传导过程往往和对流同时发生。

大自然中,各种物质的热传导性能不同,一般金属都是热的良导体,玻璃、木材、棉毛制品、羽毛、毛皮以及液体和气体都是热的不良导体,石棉的热传导性能极差,常作为绝热材料。

暖水瓶就是针对解决上面的三个问题而制成的。

仔细观察保温瓶的结构特点,会发现保温瓶的瓶口做得比较小,瓶胆由双层玻璃构成,另外,瓶胆内部被均匀地镀了一层银。瓶胆的瓶口做得较小,瓶口加盖软木塞子,这样可以减少蒸发,防止液面上气体的流动,以减少热量的散失。

瓶胆由双层玻璃构成,玻璃和软木塞都是热的不良导体,可有效地防止热传导的发生。

另外,如何防止热辐射呢?

上文中已经提到瓶胆内部镀了一层均匀的银,镀银的光亮表面,能将到达表面的热辐射回去,这样就防止了因为热辐射而损失的热量。可见保温瓶能够保温,是因为瓶胆在结构上的三大特点,基本防止了热散失的三种方式:对流、传导和辐射。

热水瓶的功能是保持瓶内热水的温度,断绝瓶内与瓶外的热交换,使瓶内的“热”出不去,瓶外的“冷”进不来。

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热水瓶断绝瓶内与瓶外的热交换,使瓶内的“热”出不去,瓶外的“冷”进不来。

如果在热水瓶里放上冷的东西,比如,冰棍儿,同样也能起到保冷作用,成为保冷瓶。这是因为外面的“热”同样不容易跑到瓶子里,冰棍也不容易化。

所以,保温瓶,既是保温瓶,又是保冷瓶。

茶杯也害怕烫

小胖从外面玩滑板回来,感到非常口渴,拿出一个大杯子,就从暖瓶里倒出水来,结果只听见‘噗’的一声,杯子碎了,热水流了一桌子。妈妈赶紧走过来,问小胖烫到手没有,小胖摇摇头,不知道怎么回事。

待妈妈清理完之后,小胖问:“妈妈,我刚刚没有碰到杯子,它也没有掉在地上,为什么会碎了呢?”

妈妈说:“杯子被烫碎了。”

小胖觉得不可思议,“杯子也会害怕烫吗?”

在妈妈的解释下,小胖知道了杯子怕烫的知识。

在倒开水的时候,杯子之所以会破裂,是因为杯子的各部分没有能够同时膨胀,倒到杯子里的开水,因为温度比较高,先接触到热水的杯子部分迅速膨胀,同时杯子受热不均匀,有的地方保持不变,有的地方则迅速膨胀。另外热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挤压。这样外壁就给挤破了,玻璃就破裂了。

小胖想了想,说:“那我们以后就专门买厚的杯子,这样就不会被烫坏了吧?”

妈妈笑着说:“你的想法是不正确的,相反的,厚的杯子要比薄的更容易烫裂。原因很明显,较薄的杯子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,烫碎的原因是突然受热,迅速膨胀导致的。但是厚壁的杯子呢,那层厚的杯壁要烫透是比较慢的。里面突然膨胀,杯壁由于比较厚,外面很难烫透,结果更容易因为内层的膨胀而破碎。”

这就要求一些家庭在选用杯子的时候,尽量选择杯壁薄的杯子,同时不但杯壁要薄,而且杯底也要薄。因为在倒开水的时候,最先受热的是杯底,烫得最热的也是杯底,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。

另外,玻璃杯不只在受到很快加热之后会破裂,就是在很快冷却的时候,也有同样的情形发生,原理是同样的。如果突然遇冷,杯子各部分冷缩的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,这样的话,杯子同样容易破碎。比如,装有滚烫果酱的玻璃杯,决不可以立刻放到冷水里面去。

当然,家庭中最理想的杯子应该是在加热的时候完全不膨胀的那一种。石英材料的杯子就是膨胀得非常少的那一种,经过研究发现,它的膨胀程度尚不及玻璃的十五分之一。用透明的石英做成的玻璃器皿,不管厚薄,可以随意使用,甚至加热也不会破裂。

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有经验的人,当把热茶倒到茶杯里去的时候,总会把一个茶匙放在杯子里,就是为了防止杯子被烫碎。

玻璃杯的内外壁,只有当开水一下子很快地倒进去的时候,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应力,杯子也就不会破裂。假如杯子里放着一柄茶匙,当开水倒进杯底的时候,在还没有来得及烫热玻璃杯之前,会把一部分的热分给了良导体的金属茶匙,因此,开水的温度就降低了,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了,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,因而防止杯子破裂的。

如何抉择——在冰上还是在冰下

爸爸从冰箱里拿出一块冰,准备给家人做冰镇鸭梨吃,这时候,小胖手中端着一杯热牛奶,说:“我也给牛奶降降温,喝起来更舒服。”说完,把牛奶放到了冰上面。

爸爸看到了,说:“你把杯子放错位置了,应该放到冰的下面去。”

小胖顿时感到不理解。

小胖的不理解是一种很正常的反应。根据生活中的经验,当我们烧水的时候,都是把装水的热水壶放在火的上面,而不会放到火的下面或者火的旁边。这样做是完全正确的,因为让火焰烧热了的空气比较轻,从四周向上升起,绕着水壶的四周升上去。

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,烧热水的经验就不能用了。

可能许多人根据向来养成的习惯,会把要冷却的物体也放到冰的上面。像小胖一样,他们把装有热牛奶的杯子放在冰上面,认为借助冰的冷气会将热牛奶降温,这样做其实是不适当的。

烧热水的时候,热气会从水壶的四周升起,但是冰周围的空气受到冷却后,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有悖于常规思维的结论:想冷却一些饮料或者食物,千万不要把它放在冰块的上面,而是要把它放在冰块的底下。

再拓展一下,假如把装水的水壶放在冰块的上面,那么受到冷却的只有那水壶的底部,也只有很少的水会降温,其他部分的四周仍旧没有冷却的空气。相反的,假如把盛满水的水壶放在冰块的下面,那么水锅里的水冷却就会快得多,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,类似于前面论述的烧开水的原理,这样一直到整壶水全部冷却为止。从另一方面说,冰块四周冷却了的空气也要向下沉,从而会更大面积地接触锅里的水。

听了这些之后,小胖将热牛奶从冰块上拿下来,放到了冰块的下面,果然,一会儿之后,牛奶变凉了。

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生活中,冰块的作用非常大,可以退烧,方法是将冰块用塑料袋装好,用干毛巾包裹放在头、颈、腋下、胸部等处,能较快地使体温下降,起到退烧的作用;可以治烫伤,轻微的烫伤用洁净的冰块直接敷在烫伤处,不仅可以止痛,还能减少水泡发生;治疗中暑,夏季中暑,可立即在头、胸部敷上冰块降温;治皮炎,夏季身上如果身上长痱子或出了小红疹,可用冰水擦洗患处,既止痒,又能使痱疹早日消退;可以止痛,手指尖扎进小刺要用针头挑出时,可将手指尖按在冰块上冻至发麻,挑出时就不痛了。

神奇的超能力——来自你身体的神秘力量

小胖和爸爸妈妈在看一期关于超能力的节目,说一位母亲以人类不可能实现的速度,大老远地冲过去接住了从五楼阳台上摔下来的女儿。看到这里的时候,小胖自言自语地说道:“如果我也有这种超能力,该有多好啊?”

爸爸问:“你想看看自己的超能力吗?”

小胖说:“我有超能力吗?”

只见爸爸把一张薄纸剪成了长方形,剪好之后,按照这张纸的横直两条中线各对折一次,再把纸展开。毫无疑问,两条折痕的交点就是这张长方纸片的重心。

然后,爸爸从家里找出一个针,将针竖起来,把针的位置固定好之后,将这张薄薄的纸片放到了针尖上面,使针尖恰好顶着这一点。

根据常识,这张纸片会在针尖上保持平衡,不会掉下来,因为针是顶在它的重心上的。如果轻轻地吹一下,这张纸片就会很快地旋转起来,但不可以用力吹,不然会把它从针尖上吹下来的。

当然,到了这里,这个小玩意还看不到什么神秘的现象。

然后,只见小胖的爸爸把手放到这张纸片旁边,将手轻轻地移过去,奇怪的现象发生了:纸片旋转起来,起初还很慢,渐渐地就快起来了。

小胖顿时瞪大了眼睛,然后爸爸把手悄悄地拿开,纸片立刻就又停止了旋转,安安静静地贴在针尖上,可是把手慢慢靠近的时候,纸片又旋转起来了。

小胖说:“爸爸,你真的有超能力吗?”

其实,这个谜一般的旋转现象,在20世纪70年代的时候,当时的很多报纸都陆续报道出人类身体内存在着超能力的现象,而能够拿出来作为广泛证据的,就是这个试验,在当时居然有很多人相信。

尤其是一些信奉宗教的人们,更加认为这个实验恰好证实了“人体能够发出神秘力量”的证据,只是在当时这还是个模糊的说法,谁也不能给予肯定。

后来经过一些科学家的研究发现,实际上这件事情的原因非常自然而且简单:由于人体的温度,将热量传给了纸下面的空气,下面的空气就向上升起,它碰到纸片,纸片就旋转起来,就像放在灯上的纸条卷会转动一样,因为纸片曾经折过,就出现了略略的倾斜。

知道了事情的来由之后,小胖也禁不住试起来,果然小纸片也转动了,只是转的速度相比爸爸而言,要慢了很多。

当然,做这个实验的时候,纸片总是按着一个方向旋转,它总是从手腕那边向手指那边转过去。这一点,解释起来也很容易。人手各部分的温度是不同的:手指端上的温度总比掌心低。因此,接近掌心的地方,就会造成比较强的上升气流,它对纸片所加的力量也比手指那边大。

科学小链接:

因为受到人体热量的影响,所以高热病人或者体温比较高的人做这个实验,纸片的转动速度会更快。 0JKhIgPagZsbKXi9IZq25W9tOZA6bgFRB2BY2eP95FFqm7ZSzyPQysUH+soAT0jm

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