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第7章 科技常识(7)

空调是应用有关气体液体相互转变过程中的能量变化原理来进行工作的。以前的空调器中使用的基本是氟里昂,现在使用的是氟里昂的替代物。当空调器中的氟里昂液体在蒸发器中蒸发时,就吸收空气中的热量,也就是使热空气变冷了。由于室内热空气是在空调器中的离心式风扇作用下通过蒸发器的,所以蒸发器就不断地流入热空气,又不断地放出“冷气”。

压缩机将蒸发器流出的低压氟里昂气体压缩成高温高压的气体,这种气体再经过冷凝器降温,就逐步冷凝成高压液体,冷凝器中热量由轴流式风扇排出室外,高压液体再流经降压节流毛细管,变成低压液体后又流入蒸发器,就完成了一个工作循环。空调器内部就是这样不断循环,使室温逐步下降的。

变黑的灯泡

如果发现灯泡用久了变黑,说明这个灯泡该换了。

新买的灯泡是透明的,可以清楚的看到里面的钨丝。灯泡在制作的时候要先抽掉里面的空气,放进去少量的氮气和氩气,依靠钨丝就能正常发光了。钨丝在通电加热的时候,表面的温度可达到2000度,这样的高温会使钨变成蒸汽凝结在灯泡壁上,从外面看,灯泡就变黑了。灯泡越黑,说明钨丝蒸发的越多,钨丝越来越细,灯泡的寿命就不长了。

煮不熟的鸡蛋

任何液体沸腾时都有沸点,但是沸点是和压力有关的,压力大,沸点就高;压力小,沸点就低。在平地,空气的气压正好是一个大气压,水的沸点是100℃,在高山上,随着山的高度的上升,空气越来越稀薄,大气压强逐渐减小,气压就会低于一个大气压,水的沸点也就随着降低,所以在高山上,水不到100℃时就会沸腾了,即使炉火在旺,水温也不会升高。科学家计算,海拔每上升1公里,水的沸点大约就降低3℃,所以如果在海拔5000米的高山上,水的沸点不超过85℃,我国的青藏高原,平均海拔4000米以上,被称为“世界屋脊”,在那里,水的沸点常年都达不到100℃。而世界最高的珠穆朗玛峰是8848米,在珠穆朗玛峰上,水的沸点只有73.5℃。在这样温度的水里自然是煮不熟鸡蛋的,也不会煮得熟饭。

当然不是说,到了高山上,人们就不能在高山上煮饭了,其实用一个高压锅就可以解决问题了。高压锅的密封性很好,锅里的水蒸气跑不出去,它们在锅里越积越多时,就增大了锅里的压强,能够达到或者超过一个大气压,所以用它煮饭就在和在平地上一样,当然也能把鸡蛋煮熟。

铁“粘”手

冬天,把手贴在室外的铁东西比如铁板、铁架子上,感到冰凉冰凉,有时,这些铁家伙居然把手粘住了,甚至能把手粘掉一层皮。

实际上不只是铁,像铜、铝等其它金属也会有这种现象。冬天室外气温很低,这时室外铁的温度和气温一样。当你身体上有大量水分的部位接触到这些金属时,两者温差很大。铁是热的良导体,铁会迅速传走接触部位的热量,使得手与铁接触部分的温度迅速降到零度以下,皮肤表面的水结成了极薄的一层冰,手就与铁冻在一起了。

水垢的形成

烧热水的水壶,用不了多久就会出现一层厚厚的坚硬的水垢。

这是因为自然界的水里面都含有很多的杂质,其中硬水里面有大量的碳酸氢钙。碳酸氢钙是一种非常容易发生化学反应的物质。当水温升高时,水里的碳酸氢钙就会分解变成水和碳酸钙,碳酸钙沉淀变成水垢。开水壶长了水垢后,传热就慢了。在工厂里,如果锅炉里长了水垢就很容易引起爆炸。人们在利用硬水时,就设法把硬水软化,最普通的就是把水煮开。

瓶子里的水

生活中处处是奥秘,处处都有科学的影子。

瓶子里的水是不能一下子倒出来,而是伴着一声声的“嗵!嗵”声一点一点地流出来的。这跟大气压强有很大的关系。

当把水倒进瓶子里的时候,瓶子中的空气都被赶出来了。把瓶子倒过来,瓶子里的水受不到来自上面的空气压力,而在瓶子口外部却有大气压托着。在水向外流的时候,外部的空气就一点一点地往瓶子里钻,而水就只能一点一点的往外流,在流出来的时候,还会产生“嗵!嗵”的声音。

流动的水

常言道:水往低处流,水是怎么流动的呢?

这是因为物质都是由分子或原子组成的,分子和分子之间是有空隙的。但是各种东西的分子之间的距离是不一样的。比如金属、木头等固体物质,它们的分子和分子距离就很小,因此能相互吸引的牢牢的,所以固体物质都能保持一定的形状和体积。可是水分子和分子之间的距离很大,相互的结合就没那么紧密,相互的吸引力就很小,所以水会流动,因此也没有固定的体积和形状。

另外气体分子之间距离最大,流动也最快。人们在太阳下可以看到有很多灰尘颗粒在浮动,就是因为空气里的分子在运动,它们撞击灰尘致使灰尘乱飞的结果。

肥皂泡上的发现

伟大的发明总是来源于生活的细节,只要注意到了这些,加上认真的思考,必将能够取得伟大的发现。

牛顿就是这样的人,从苹果落地到万有引力。他提出了力学三大定律,指出推动行星围绕太阳运动是因为天体间存在万有引力。

牛顿比我们多的就是细心和善于思考。有一天,小牛顿伙伴们在玩肥皂泡,他看到肥皂泡在阳光的照射下变得花花绿绿。伙伴们说这是肥皂泡的颜色,牛顿不以为然,他认为肥皂泡的颜色与眼光有关,于是他一边吹泡,一边用玻璃片观察。

后来牛顿经过研究,发现了光学物理中一个十分重要的原理——光的色散和聚合原理。

纸杯子烧水

纸杯子烧水?没听过吧!

用比较厚的纸做成一个不漏水的杯子,用一根毛衣针穿过杯口边缘,毛衣针的两头搭在两只瓶子上。杯中装半杯水,在纸杯下面点燃一支蜡烛。过一会,水烧开了,而纸杯一点儿也没有烧坏。

这是因为,纸虽然是可以燃烧的东西,但是必须把它加热到可以燃烧的温度,它才会燃烧。而纸杯中的水吸走了纸上的热,帮助纸把热散掉,而水温随之升高,水温达到100℃时就开始沸腾,在正常大气压下,水温不会再升高,因此在水蒸发干以前,纸都达不到可以燃烧的温度,纸就不会燃烧起来了。

冒泡的汽水瓶

夏天里,我们一打开汽水瓶,就看到气泡翻腾,像是一杯煮开的热水似的。但是尝一口,还是那么冰凉爽口。

其实,汽水和糖水没什么不同,汽水不过是多加了一些二氧化碳。在汽水厂里,人们用很大的压力,把二氧化碳压进瓶子里,这样就成了汽水。当喝汽水时,一打开瓶子,外面的压力小,二氧化碳就像出笼的小鸟往空气里跑去。就可以看见汽水翻滚的景象了。

人们都爱喝冰冻汽水,细心的人就会发现:冰冻的汽水泡沫多。其实这也是一个物理规律:气体在水里的溶解度和温度有很大的关系,温度越低气体往往溶解的越多。比如二氧化碳,在0度时的溶解度是20度时的2倍,而且由于它的温度低,二氧化碳比较难以逃逸。

人们喝进汽水后,肠胃吸收二氧化碳,并且很快从口腔中排出,从而降低人体的温度。另外,二氧化碳对胃壁有轻微的刺激作用,能加速胃液的分泌,帮助消化。

陈年香酒

俗话说“姜是老的辣,酒是陈年香”、“百年陈酒十里香”,确实,陈年的老酒饮起来甘醇爽口、回味悠长。但是新酒却没有陈酒香,这要从酿酒的过程说起。

据考证,远在有文字之前人类就会酿造果酒了。几千年前,果类暴露在大气中,微生物使果汁中的糖转化成酒精和其他物质,原始人偶然喝到这种果酒后,感到芳香可口,后来就有意识地让果汁发酵,制作出果酒。

现代的制酒工艺十分先进,多以高粱、小麦为原料,用麦芽或麸曲做糖化剂,经过发酵,麦芽糖在酵母菌的作用下变成酒精。这种酒的酒精含量很低,经过蒸馏后,酒精的含量就会增加。酒能散发出香味是由于它里面含有乙酸乙酯的原因。新酒里含的这种物质特别少,而新酒里含量较多的醛和酸不但没有香味,还刺激喉咙。把新酒放在坛子里密封好,长期存放在温湿度适宜的地方,酒里的乙酸乙酯就会逐渐增加。

烧烤常识

烧烤是生活中不可缺少了一种就餐方式,一到夏季,三五一群,一家几口,都会到外面吃点烧烤。无论是鱼、肉、或者是土豆什么的都可以烧烤,我们好像回到了原始阶段,满足回归自然的心理,给现代生活带来了一点调剂。

但是这些烧烤食物对人体有一定伤害,不能多吃。目前已经检查出400多种主要致癌物质,一半以上产生于烧烤事物。因为烧烤的时候一般用煤、木柴或者木炭当燃物的时候,从燃料中产生出来的一种物质就会沾染到食物上面,经常食用这种被沾染的食物,就有可能产生癌肿。

不会冻结的酒

日常生活中,人们从来没有发现有哪种酒会冻成冰。

酒的主要成份是酒精,纯酒精凝固点约为零下117摄氏度。虽然各种酒的酒精含量不一样,但它们的凝固点都在零下80摄氏度以下。现实生活中不可能出现这么低的温度,所以酒在现实生活中不会冻结。

饮酒测试卡

随着社会的发展,公路是行驶的汽车也越来越多,酒后驾车引起的交通事故不断发生。现在,有了一种叫“饮酒与否测试卡”的卡片,可以帮助交警测试驾驶员喝酒与否。

其实,这种卡片制作很简单,用一张干净的白纸,在白纸上涂上一层薄薄的胶水,然后用干毛笔把事先研碎的粉末,轻轻均匀地洒在上面,这样一张测试卡就做成了。当然测试卡上的粉末不是普通的粉末,而是一种叫做三氧化铬的化学物质粉末。三氧化铬可以和酒中所含的酒精发生化学反应,使本来呈棕红色的三氧化铬变成暗绿色的另一种物质。

喝酒的人,尤其是刚喝过酒的人,呼出的气体必然会含有一定量的酒精。这样,卡片上的三氧化铬与呼出的酒精相遇,必然会使棕红色的试纸变成暗绿色的。这样,就可以鉴别驾驶员喝酒与否了。

转基因食品

运用科学手段制出的具有新的遗传性状的生物叫做转基因产品。转基因品种带来了作物的丰收,可以解决饥荒地区对粮食的需要。另一方面,因为人们选择了高产的能带来经济效益的物种,而将一些有特色的小品种抛弃了。

转基因食品丰收的同时,转基因食品的安全性也称为人们议论的焦点,各种意见很不统一。首先做出否定态度的是英国及欧盟,他们决绝进口转基因食品。紧接着,有些人又因为吃了美国的转基因玉米,引起皮疹、腹泻、呼吸系统过敏等疾病。法国、澳大利亚、印度等国纷纷要求停止出口转基因玉米。

人民币上的水印

拿一张10元的人民币,在亮光下映照,你会发现在空白的地方有一朵盛开的牡丹花,这种不借助油墨,经过光的透射使图案和花纹显现在纸上,且永不消失的方法就是水印。

水印是国家银行为了防止不法分子伪造纸币,在印刷钞票前印制在纸上的标记。印制水印的方法最早出现于13世纪,是由意大利的一些造纸工匠们创制的。他们把各种图案花纹刻在盛纸浆的抄纸帘上,由于花纹凸出和低凹的纹路不同,制出来的纸张上就会明显地现出原来设计的图案,花纹低凹的地方就厚一些,花纹凸出的地方就薄一些。这样制成的纸张,上面就会带有水印。

目前,世界各国国家银行发行的纸币,尤其是大面额纸币上,都印有各自设计的水印图案。根据纸币上的水印,可以判别纸张的“年龄”和钞票的真假。一般来说,水印图案清晰、富有立体感的是真币,而水印图案模糊的则肯定是假币。

除了纸币上有水印外,一些重要的国际文件、账册、发票、护照等也都印有水印,它是识别真假的重要标记之一。

扇子妙用

用扇子扇炉火会越扇越旺,而扇蜡烛却一扇就灭,这是有原因的。

用扇子扇风,会同时有两个作用,一个是补充氧气,帮助燃烧,一个是降低温度不利于燃烧。扇子扇炉火会越扇越旺,而扇蜡烛却能一下就扇灭,就是这两种作用产生的不同效果。

炉火热量大,温度高,远远超过煤炭的燃点,所以扇子给它扇风,虽然会带来一些冷空气,赶走一部分热空气,但是这对炉火来说是微不足道的,而扇子来带的氧气,却能大大帮助炉火燃烧。对于蜡烛来说,火焰小,热量少,扇子一扇,带来的冷空气就可以把蜡烛那点热量都赶走了,烛火突然下降到蜡烛的燃点以下,蜡烛就立即灭了,扇子送来再多的氧气也没有用。

电子表的优势

无论多么好的机械表,都比不上电子手表走时准确。

手表的走时准确性,重要的关键在于机芯中振荡元件的振荡频率的稳定性。而振荡频率的稳定性,又与振荡频率的高低有关系。振荡频率越高,单位时间里误差就越小,走时也就更加准确。

电子手表比机械快摆手表的振荡频率高了近1万倍。如果说机械快摆手表的误差是几分之一秒来计算的话,那么电子手表的误差是用及万分之一秒来计算的。

一般的石英电子手表的走时误差是一年约30秒钟,超高频石英电子手表的走时年误差不超过3秒,而大多数机械手表的走时误差每星期就要达十几秒以至几十秒。电子手表是使用小型纽扣高能电池,不需要每天上发条,好的电池能连续使用3—5年,这一点也符合生活快节奏的现代人的需求,所以,电子表很受现代人的喜欢。

变色眼镜

烈日炎炎的夏日,人们就会戴上太阳帽、太阳镜来遮阳。有一种眼镜在太阳光强烈的时候,颜色变会自动变深,阳光减弱时,它又会自动恢复。

最常见的变色眼镜原料是卤化银,这种玻璃中含有氯化银和溴化银等成分,当光照强烈时,它们分解成银和氯原子、溴原子,其中的银使玻璃着色,由于玻璃里的成分不会在玻璃中扩散,当光照减弱后,银和氯原子、溴原子又会重新组合,恢复原来的颜色。

体温计里的水银

医生每量过病人的体温后都要用力把体温计里的水银柱甩下降。这是科学家为了能正确读准读数故意设计成这样的。

一般的温度计的玻璃管内径大小是一样的,而体温计的玻璃管内径在水银柱和水银球相接的地方做得特别细。当人们把体温计放在口腔里或腋窝时,水银球里的水银受热膨胀,从这个很细的通道挤到水银柱里去。当体温计离开人体的时候,水银柱里的水银遇冷收缩和水银球里的水银在从接口处断为两截。水银柱里的水银因其本身的内聚力不会向下流,水银球里的水银也没有那么大的力气穿过接口,人们这才看到正确的体温。

电动汽车

电动汽车的原理和电动自行车的原理一样,是以蓄电池为电源,用直流电动机作为驱动装置。在20世纪中期,因汽油紧缺电动汽车得到大力开发。但后来油价下降,内燃机性能不断改进,内燃机汽车比电动汽车发展的更快。

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