日常生活中很多有趣的現(xiàn)象與物理知識緊密聯(lián)系,下面列舉一些與物態(tài)變化有關(guān)的現(xiàn)象并加以解析,以期拋磚引玉。
●用手直接拿剛出鍋的雞蛋時,感覺到燙,但當(dāng)?shù)皻け砻娴乃舭l(fā)完后再摸時,則更燙了,以致無法接受。這是為什么呢?
解析:因為剛撈上來的蛋殼附著一層水膜,開始時,水膜蒸發(fā)吸熱,使蛋殼的溫度下降,所以并不覺得很燙。經(jīng)過一段時間,水膜蒸發(fā)完畢。由雞蛋內(nèi)傳遞出的熱量使蛋殼的溫度重新升高,所以感到更燙手。這和把手沾濕了去拿更出鍋的熱饅頭感覺不太燙一個道理。
●蒸饅頭時總是上面的先熟,這是為什么?
解析:蒸饅頭是利用高溫的水蒸氣將熱傳遞給饅頭使其變熟。剛從沸水中蒸發(fā)出來的高溫水蒸氣密度較小,能迅速升至蒸籠的頂端,所以蒸籠的最上層溫度,饅頭先熟。
●牙醫(yī)為病人檢查牙齒時,常把一個帶把的金屬小平面鏡在酒精燈的火焰上烤一烤,然后放入病人的口腔中,這樣做的主要目的是什么?
解析:用酒精燈火焰烤過的平面鏡溫度高于口腔內(nèi)的溫度,可有效防止口腔內(nèi)的水蒸氣液化成小水珠附著在鏡面上,導(dǎo)致醫(yī)生看不清牙齒,影響診斷。
●為什么夏天游泳的人剛從河水中上岸,就感到比在水中冷,蹲下身子抱成團時,則覺得比站著暖和些?
解析:夏季的氣溫較高,而河中的水由于不斷地蒸發(fā)吸熱,因此水溫比氣溫要低。人剛從水中上岸時,身體表面沾有許多水,這些水會不斷蒸發(fā),從人的身體上不斷吸熱,人就會感到冷。當(dāng)人蹲下身子抱成團時,人體表面與空氣接觸的面積比站立時減小,水的蒸發(fā)速度就減慢了,水從身體上吸熱的速度也隨之減小,故人就會感覺比站立時暖和些了。
●為什么,夏天吃冰棒時,若是剛從冰柜中取出的,很容易和嘴唇粘在一起?
解析:剛出冰柜的冰棒溫度在零攝氏度以下,遠低于嘴唇的溫度,當(dāng)其與嘴唇接觸時,使嘴唇上的少量水分很快放熱結(jié)冰,與冰棒凝固在一起,便粘住了嘴唇。
●為什么,寒冷的冬天經(jīng)??匆姴AТ暗膬?nèi)壁結(jié)有漂亮的冰花,而外壁卻沒有?
解析:寒冷的冬天,室內(nèi)外溫差很大。當(dāng)戶外空氣低于0℃時,室內(nèi)玻璃窗附近的水蒸氣,遇到溫度較低的玻璃將會放熱,直接凝華成冰花,附著在玻璃內(nèi)壁上。雖然戶外空氣中也存在著大量的水蒸氣,但它的溫度跟玻璃的溫度相等,不具備凝華的條件,因此冰花出現(xiàn)在玻璃窗的內(nèi)壁。
●北方人冬天吃凍柿子時,先放在涼水中泡一會,發(fā)現(xiàn)柿子的外面結(jié)成了一個冰殼。取出后掰開冰殼,發(fā)現(xiàn)里面的柿子都已經(jīng)熔化了。這有什么奧秘呢?
解析:當(dāng)水中含有雜質(zhì),如糖水、鹽水等,其凝固點不在為0℃而是低很多。柿子的含糖量很高,凍柿子的溫度要低于0℃。將其用涼水泡一會,水就會把熱量傳給柿子,從而使柿子的溫度升高,而外面的水溫將會下降。又因為柿果液的熔點低于0℃,所以溫度還沒上升到0℃就會熔化,此時外面的水的溫度雖然已降到0℃,但由于其溫度仍高于柿子里的溫度,故還會繼續(xù)向柿子傳熱,這樣與柿子表層接觸的一層水就會結(jié)成冰。這一過程要持續(xù)到柿子的溫度上升到0℃為止,這時凍柿子就被一層薄冰包住了。
●用手直接拿剛出鍋的雞蛋時,感覺到燙,但當(dāng)?shù)皻け砻娴乃舭l(fā)完后再摸時,則更燙了,以致無法接受。這是為什么呢?
解析:因為剛撈上來的蛋殼附著一層水膜,開始時,水膜蒸發(fā)吸熱,使蛋殼的溫度下降,所以并不覺得很燙。經(jīng)過一段時間,水膜蒸發(fā)完畢。由雞蛋內(nèi)傳遞出的熱量使蛋殼的溫度重新升高,所以感到更燙手。這和把手沾濕了去拿更出鍋的熱饅頭感覺不太燙一個道理。
●蒸饅頭時總是上面的先熟,這是為什么?
解析:蒸饅頭是利用高溫的水蒸氣將熱傳遞給饅頭使其變熟。剛從沸水中蒸發(fā)出來的高溫水蒸氣密度較小,能迅速升至蒸籠的頂端,所以蒸籠的最上層溫度,饅頭先熟。
●牙醫(yī)為病人檢查牙齒時,常把一個帶把的金屬小平面鏡在酒精燈的火焰上烤一烤,然后放入病人的口腔中,這樣做的主要目的是什么?
解析:用酒精燈火焰烤過的平面鏡溫度高于口腔內(nèi)的溫度,可有效防止口腔內(nèi)的水蒸氣液化成小水珠附著在鏡面上,導(dǎo)致醫(yī)生看不清牙齒,影響診斷。
●為什么夏天游泳的人剛從河水中上岸,就感到比在水中冷,蹲下身子抱成團時,則覺得比站著暖和些?
解析:夏季的氣溫較高,而河中的水由于不斷地蒸發(fā)吸熱,因此水溫比氣溫要低。人剛從水中上岸時,身體表面沾有許多水,這些水會不斷蒸發(fā),從人的身體上不斷吸熱,人就會感到冷。當(dāng)人蹲下身子抱成團時,人體表面與空氣接觸的面積比站立時減小,水的蒸發(fā)速度就減慢了,水從身體上吸熱的速度也隨之減小,故人就會感覺比站立時暖和些了。
●為什么,夏天吃冰棒時,若是剛從冰柜中取出的,很容易和嘴唇粘在一起?
解析:剛出冰柜的冰棒溫度在零攝氏度以下,遠低于嘴唇的溫度,當(dāng)其與嘴唇接觸時,使嘴唇上的少量水分很快放熱結(jié)冰,與冰棒凝固在一起,便粘住了嘴唇。
●為什么,寒冷的冬天經(jīng)??匆姴AТ暗膬?nèi)壁結(jié)有漂亮的冰花,而外壁卻沒有?
解析:寒冷的冬天,室內(nèi)外溫差很大。當(dāng)戶外空氣低于0℃時,室內(nèi)玻璃窗附近的水蒸氣,遇到溫度較低的玻璃將會放熱,直接凝華成冰花,附著在玻璃內(nèi)壁上。雖然戶外空氣中也存在著大量的水蒸氣,但它的溫度跟玻璃的溫度相等,不具備凝華的條件,因此冰花出現(xiàn)在玻璃窗的內(nèi)壁。
●北方人冬天吃凍柿子時,先放在涼水中泡一會,發(fā)現(xiàn)柿子的外面結(jié)成了一個冰殼。取出后掰開冰殼,發(fā)現(xiàn)里面的柿子都已經(jīng)熔化了。這有什么奧秘呢?
解析:當(dāng)水中含有雜質(zhì),如糖水、鹽水等,其凝固點不在為0℃而是低很多。柿子的含糖量很高,凍柿子的溫度要低于0℃。將其用涼水泡一會,水就會把熱量傳給柿子,從而使柿子的溫度升高,而外面的水溫將會下降。又因為柿果液的熔點低于0℃,所以溫度還沒上升到0℃就會熔化,此時外面的水的溫度雖然已降到0℃,但由于其溫度仍高于柿子里的溫度,故還會繼續(xù)向柿子傳熱,這樣與柿子表層接觸的一層水就會結(jié)成冰。這一過程要持續(xù)到柿子的溫度上升到0℃為止,這時凍柿子就被一層薄冰包住了。