为什么吹气是冷的,呼吸是热的?趣味问答.html本文由《万物》杂志社官方微信“让科学回家”提供

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为什么吹的空气是冷的,呼吸是热的?

也是从嘴里出来的气,但是噘起嘴里出来的是凉的,可以降温热饮;张大嘴哈空气暖和,冬天可以用来暖手。作为温血动物,我们不是孵化器。呼吸道中气体的温度几乎与体温相同。当我们改变嘴巴的形状时,为什么气体的温度会发生变化?据一位物理学教授解释,我们呼气时从嘴里出来的是一股暖气团,流速慢,截面积大。与外界的热传导慢,所以十多公分外的手还是会烫手。而当我们噘着嘴吹气时,的气体流速快,截面小,相当于湍流,会“吸引”周围的空气流入,造成气流整体温度迅速下降,吹得越远,散失的热量越多。如果您靠近嘴唇吹气,您会发现起初它也很烫。

呼吸(左)吹气(右)示意图|来源:thenakedscientists

但即使将温暖的空气降到室温,也不足以产生凉爽。我们吹气的时候觉得凉爽,不是因为气流温度低,而是因为运动的气流可以带动周围的空气流动,促进体表汗液的蒸发,带走身上的热量皮肤。气体运行得越快,它能移动的空气就越多,冷却效果就越好。另一种解释是,吹气时嘴唇的张开度较小,气体被压缩,出去时膨胀,压力降低,温度随之降低。

为什么白色的衣服湿了会变湿,而彩色的衣服湿了会变深?

来源:pixabay

洗衣服的时候,会发现白衬衫打湿的部分会变得透明,而其他颜色的衣服打湿后颜色会变深。水本身是无色透明的,那么它是如何改变衣服颜色的呢?如果你放大一件白衬衫,每根纤维都不是白色的,而是大部分是透明的。这些的透明纤维交织在一起,形成了由无数不同方向的接口组成的粗糙表面。当光线射到白色织物上时,会被多个界面不断反射或散射,难以穿过,最后进入我们的眼睛,呈现为白色。同样的原理也适用于光滑、透明的冰块,当它们被磨成冰沙时会变成白色。当较薄的白色织物被打湿后,水分占据了纤维之间的空隙,填满了织物的粗糙结构,减少了反射和散射,光线可以更顺畅地通过它,所以看起来更透明的。

润湿前(左)和润湿后(右)光线对织物的影响

对于含有染料的彩色织物,水还可以防止光线直接从织物表面反射。湿布表面覆盖着一层薄薄的水膜。光线折射进入水层后,会在水层与纤维层的界面进行多次反射。每次反射到有色纤维层上,都会有一部分被吸收,最后能从纤维表面到达我们眼睛的光线就少了,所以颜色会显得更深更深。不仅是布料,还有多孔材料表面,如沙子和混凝土地板。

火焰是什么状态?来源:pixabay

我们总是习惯把世界上的一切事物分为固态、液态、气态三种状态,但这个世界上总有一些东西让人分不清它们的状态,比如火焰氧化剂(通常是空气中的氧气)与可燃物(可以是固体、液体、气体)剧烈反应产生火焰,普通燃料完全燃烧的产物主要是它是二氧化碳和水蒸气等气体,同时放出光和热。如果燃烧不完全,会产生一氧化碳等气体和烟灰等固体小颗粒。普通火焰的温度只有几百摄氏度,所以燃烧时物质的状态不会超过固、液、气的范围。但是当火焰温度达到数千摄氏度时,参与燃烧反应的分子就会被电离,形成由电子和离子组成的等离子体。属于的第四态——等离子态。例如,工业上使用的等离子炬是利用电弧将气体电离,产生的火焰温度可高达5500℃。

等离子割炬切割金属

但火焰并不是严格意义上的物质,不能简单定义为气态或等离子态。更确切地说,我们看到的火焰是我们对燃烧的剧烈反应的综合感官体验,不仅包括反应物和燃烧产物,还包括反应过程中释放的光和热(详见扩展视频在文章的最后)。

地球上最安静的地方在哪里?

生活在喧嚣的城市里,偶尔总想找一处干净清静的地方,但即使是无人烟的荒野,依然会有稀疏的动物活动声和风吹草木的声音.

是的,我们的目标是找一个极其安静的地方。你必须进入太空吗?没必要,地球上有这么一个地方,只不过和你想的不一样,它不是在远离人烟的荒野,而是在繁华都市中的宁静。位于华盛顿州雷德蒙德的微软总部大楼87号的消声室被认为是地球上最安静的地方。2015年建成后,打破了此前由明尼苏达州奥德菲尔德实验室创下的纪录。吉尼斯世界纪录

最安静的消声室结构

我们知道声音是由振动产生的,常温下空气分子自由碰撞(布朗运动)产生的声音约为-24分贝,在微软消音室背景音非常接近布朗运动的声音,只有-20.6分贝,远低于人耳所能听到的最微弱的声音(0分贝)。这个立方体的消声室通过下面的减震弹簧悬浮在建筑中,周围是630厘米厚的混凝土墙,可以隔绝外界的声音。房间内壁铺设1.2米长的吸音海绵,层层凸起结构,可吸收99.999%的回声。即使消声室隔壁正在上演摇滚乐队音乐会,也丝毫不会打扰到你。如此安静的环境让研究人员能够捕捉到设备发出的最微弱的声音,从而开发和测试高精度音频设备。

如果你一个人站在里面,一开始可能会觉得自己是聋子,但习惯了之后,你就会听到自己的呼吸声、心跳声、关节的运动……还是回到原来的状态吧嘈杂的交通世界。