衣服穿舊了皺巴巴？
別擔(dān)心，用熨斗熨一熨就平整了
可你知道為什么
熨斗能把衣服熨平嗎？

Q1、保溫杯如何做到保溫？用什么辦法能夠加強(qiáng)保溫效果？

by ~

答：

一般是靠真空夾層。

熱量的傳遞有三種方式，分別是熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流。一杯水放在桌子上逐漸冷卻的過(guò)程中這三種熱傳遞都會(huì)發(fā)生。高溫的熱水會(huì)時(shí)刻以電磁波的方式向外輻射熱量，這就是熱輻射；水表面附近的熱空氣與更遠(yuǎn)處的冷空氣對(duì)流，熱量被熱空氣帶走；熱水的熱量還可以直接傳遞導(dǎo)杯子上，杯子再傳遞到桌子上，這就是熱傳導(dǎo)。一般情況下，熱輻射傳熱效率較慢，熱傳導(dǎo)效率高，熱量散失主要來(lái)自于熱傳導(dǎo)，不過(guò)熱傳導(dǎo)也依賴材料的導(dǎo)熱性能，金屬的導(dǎo)熱性能就很好，如果是搪瓷杯子裝熱水，很快你就會(huì)發(fā)現(xiàn)杯子也變得燙手，這就是金屬熱傳導(dǎo)的體現(xiàn)。

保溫杯的真空夾層就是為了隔絕熱傳導(dǎo)，熱量傳導(dǎo)也是需要介質(zhì)的，抽成真空就熱量就無(wú)從傳導(dǎo)了。保溫杯中的熱傳導(dǎo)介質(zhì)就只有杯子本身了，不過(guò)雖然保溫杯的內(nèi)壁是不銹鋼的，但外壁一般是導(dǎo)熱系數(shù)低的材料，被傳導(dǎo)走的熱量就少很多了。蓋上杯蓋以后，熱輻射和熱對(duì)流也很弱，自然就能保溫了。

至于加強(qiáng)保溫效果，我個(gè)人對(duì)保溫杯的保溫效果其實(shí)已經(jīng)很滿意了，但既然讀者大大問(wèn)了，那咱就給您支一招。

按我們讀者的平均年齡來(lái)看，大家應(yīng)該都見識(shí)過(guò)另一種保溫性能更好的神器吧，沒錯(cuò)，就是暖壺，就那個(gè)老電視劇里經(jīng)常出現(xiàn)的一尺來(lái)高的綠皮小胖子！當(dāng)然我沒有說(shuō)你們老的意思啊。

要說(shuō)這暖壺雖然容易碎，但保溫效果是真的好啊，好壺沸水在里面放三天還燙嘴。不過(guò)它保溫的原理也是靠真空夾層。但它還有兩個(gè)小秘訣，一是它的內(nèi)壁是玻璃的，玻璃導(dǎo)熱性比金屬差遠(yuǎn)了，所以傳導(dǎo)得更慢；二是它利用銀鏡反應(yīng)在內(nèi)壁鍍了一層銀，銀對(duì)熱輻射的反射效率更高，進(jìn)一步減少了熱量損失，所以保溫性能更好。

不過(guò)上面這兩步好像都不太容易實(shí)現(xiàn)，其實(shí)也可以考慮抽高真空，不過(guò)你們好像沒有分子泵，所以，不行就直接買把暖壺吧。

by 霜白

Q2、熨斗為什么能熨平衣服？

by 一個(gè)好奇的高中生

答：

在回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們先說(shuō)一下衣服為什么會(huì)起褶皺。

制造衣物的面料有很多種，但里面都會(huì)含有高分子纖維，這些高分子鏈段之間會(huì)通過(guò)氫鍵來(lái)維持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。如果受到了外界的應(yīng)力，亦或是遇水遇熱，原有的氫鍵會(huì)發(fā)生斷裂，新的氫鍵會(huì)產(chǎn)生，從而使整體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，氫鍵比較密集的地方就會(huì)存在較強(qiáng)的相互作用，從而使衣物產(chǎn)生褶皺。

所以想要讓衣物變平整，就要讓這些氫鍵存在于能讓衣物平整的地方，而通過(guò)熨的方式，就能達(dá)到此效果。熨斗通過(guò)加熱的方式使水槽里的水汽化為水蒸氣，并通過(guò)底部的空洞噴出。當(dāng)高溫蒸汽作用于衣物時(shí)，不僅可以使纖維中的氫鍵數(shù)量變少，還能使纖維本身更加松弛。經(jīng)過(guò)熨燙后，纖維內(nèi)部的鏈段會(huì)在新的平衡位置形成新的氫鍵，并隨著溫度的降低不斷穩(wěn)固，于是衣物就能恢復(fù)之前平整的狀態(tài)了。

照這樣的說(shuō)法，我們不難看出，其實(shí)想讓衣物變回平整的狀態(tài)，最重要的兩個(gè)條件就是水（軟化纖維）和溫度（改變結(jié)構(gòu)），或許不需要熨斗，用其他能產(chǎn)生高溫的用電器（比如電吹風(fēng)）配合水說(shuō)不定也能起到一樣的效果哦。

by Eric

Q3、請(qǐng)問(wèn)，如果能把氯化鈉和硝酸鉀兩種固體溶于純水之中，然后在一定的溫度下（不會(huì)破壞離子）蒸干，能否得到氯化鉀固體與硝酸鈉固體？謝謝解答。

by zcx

答：

能，但不只得到這兩種固體。具體情況可能會(huì)相當(dāng)復(fù)雜。

和這兩種物質(zhì)都是由離子組成的。它們?nèi)苡谒螅瑫?huì)以離子形式存在。水溶液中存在、、和四種離子，它們的量由氯化鈉與硝酸鉀兩種固體的量決定。在蒸干溶液時(shí)，這四種離子可以組合成、、和四種物質(zhì)（或者說(shuō)離子組合），它們都可能析出，具體的析出順序和析出量要看溶液中離子濃度和結(jié)晶溫度。率先達(dá)到溶解度的物質(zhì)會(huì)最先析出。想要具體分析這么復(fù)雜的例子，需要參考相圖。

舉個(gè)例子，上面的相圖是 100℃下、、和四種離子的水溶液系統(tǒng)相圖，橫縱軸都是離子濃度，實(shí)線是相邊界。100℃時(shí)，配比在 D 點(diǎn)的溶液會(huì)析出，配比在點(diǎn)的溶液則會(huì)析出和。

需要注意，一旦開始析出，那么溶液組分也就發(fā)生了變化，移動(dòng)到了相圖上一個(gè)新的點(diǎn)。并按照這個(gè)點(diǎn)的組分析出。組分不斷變化，在析出過(guò)程中會(huì)在相圖上走過(guò)一條線。

所以，如果是摩爾比 1:1 的氯化鉀和硝酸鈉固體溶解在水中（相圖 O 點(diǎn)），100℃結(jié)晶時(shí)首先會(huì)析出氯化鈉晶體（沿 OA 虛線移動(dòng)到相邊界），然后析出氯化鉀和氯化鈉（沿相邊界移動(dòng)到點(diǎn)），接下來(lái)析出氯化鈉、氯化鉀和硝酸鉀（停在點(diǎn)）到蒸干。這種情況是不會(huì)析出硝酸鈉晶體的。如果初始配比不是 1:1 而是其他比例，那么析出順序、析出量乃至析出晶體種類就都會(huì)發(fā)生變化，需要具體分析。

參考資料：

[1] 如果我把 KCl 和 NaNO? 都溶在一塊的話，把溶液給蒸發(fā)結(jié)晶，出來(lái)的是 KNO?，還是 KCl？

by 藏癡

Q4、地鐵站里用于檢測(cè)液體的機(jī)器是怎么工作的？

by 無(wú)明

答：

簡(jiǎn)而言之，機(jī)器是利用不同液體在物理性質(zhì)上的差異，來(lái)實(shí)現(xiàn)不接觸液體就能進(jìn)行安檢的目的。

目前，在我國(guó)地鐵液體安全檢查應(yīng)用最為廣泛的是準(zhǔn)靜態(tài)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，即基于介電常數(shù)測(cè)量的技術(shù)。安全液體和危險(xiǎn)液體的介電常數(shù)相差較大，不同極性分子的介電常數(shù)不同，而不同介電常數(shù)的液體會(huì)對(duì)周邊的電磁場(chǎng)產(chǎn)生不同的影響，例如改變電場(chǎng)的強(qiáng)度、平板間的電容等。利用這一點(diǎn)，我們可以檢測(cè)施加電場(chǎng)后被測(cè)液體反饋的信號(hào)（例如電場(chǎng)強(qiáng)度，電容或復(fù)阻抗）分析液體分子的極性。例如，油類分子的極性較水分子更弱，所以它具有更低的相對(duì)介電常數(shù)。易燃易爆危險(xiǎn)液體大多有機(jī)化合物（如汽油、煤油等），飲料等安全液體含水量高，所以危險(xiǎn)液體的極性一般比安全液體的弱，由此就可以來(lái)判斷該液體是否易燃易爆。

by 深淺

Q5、《三體》中為什么核彈外層炸藥爆炸核彈卻沒有發(fā)生核爆？

by 杜雨欣

答：

讓我們先看看原著中的片段:

“有一個(gè)辦法：向那個(gè)球射擊。”爆炸物專家在大史耳邊低聲說(shuō)。

“不會(huì)引爆？”

“只會(huì)引爆外圍的常規(guī)炸藥，但會(huì)將炸藥打散，無(wú)法對(duì)中心核炸藥產(chǎn)生精確向心壓縮，肯定不會(huì)發(fā)生核爆炸。”

《三體》第一部 25 章

到這里其實(shí)大劉的思路很明顯了，因?yàn)楹藦棧〞性O(shè)定是原子彈）的起爆是要先點(diǎn)燃周圍的常規(guī)炸藥，產(chǎn)生向內(nèi)壓縮的沖擊波，從而讓內(nèi)部的裂變?cè)线_(dá)到反應(yīng)所需要的臨界狀態(tài)。按這種描述，核彈女孩手里的核彈的起爆方式應(yīng)該是內(nèi)爆式，或稱為收聚式。

這種核引彈目前可公開的資料中，核彈還有一種槍式引爆的方式。它將核原料分成兩份或多份，比如下面的示意圖就是分成了兩個(gè)半球，每個(gè)部分的質(zhì)量不超過(guò)核反應(yīng)的臨界質(zhì)量。當(dāng)一側(cè)的常規(guī)炸藥引爆后，各部分核原料被沖擊擠壓到一起，形成一個(gè)超臨界質(zhì)量的整體，從而引發(fā)核裂變反應(yīng)。

總結(jié)起來(lái)，內(nèi)爆式是點(diǎn)燃外側(cè)一圈炸藥將核原料向內(nèi)擠，槍式是點(diǎn)燃一側(cè)炸藥將核原料朝一個(gè)方向擠。現(xiàn)在你應(yīng)該能從外形很輕松地區(qū)分“胖子”和“小男孩”分別是哪種起爆方式了。

愿世界和平。

by 牧羊

Q6、漩渦是怎么產(chǎn)生的？

by 孜

答：

漩渦是流體繞圓柱中心軸線進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。在自然界中，我們時(shí)常可以見到漩渦的身影，例如破壞力巨大的熱帶氣旋以及水中橋墩后的漩渦。自然界中不同的漩渦的具體產(chǎn)生機(jī)理有所不同，但基本上都是地轉(zhuǎn)偏向力的作用下形成的。地轉(zhuǎn)偏向力是一種慣性力，是由于地球自轉(zhuǎn)而使地球表面運(yùn)動(dòng)物體受到與其運(yùn)動(dòng)方向相垂直的力。我們知道，在地球上緯度低的地方，其距離自轉(zhuǎn)軸距離較遠(yuǎn)，因而其繞自轉(zhuǎn)軸自西向東運(yùn)動(dòng)的線速度較大。當(dāng)物體在北半球自南向北運(yùn)動(dòng)時(shí)，其自東向西的線速度高于當(dāng)前緯度較低的地表的自東向西的速度，因此物體的運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)地表會(huì)向東運(yùn)動(dòng)，也就是向右側(cè)偏折。在北半球自北向南運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)相對(duì)地表會(huì)向西運(yùn)動(dòng)，綜合來(lái)看，當(dāng)流體因?qū)α鞯纫蛩剡\(yùn)動(dòng)時(shí)，在北半球下易進(jìn)行順時(shí)針運(yùn)動(dòng)形成渦旋，而南半球運(yùn)動(dòng)的流體則會(huì)形成逆時(shí)針的渦旋。

而除了這些自然界自發(fā)產(chǎn)生的流體渦旋外，還有許多其他各式各樣的渦旋，例如超導(dǎo)體中常見的超導(dǎo)磁通渦旋。我們知道，超導(dǎo)體是有著絕對(duì)抗磁性的，即其內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度保持為 0。當(dāng)我們?cè)谝粔K超導(dǎo)體上施加磁場(chǎng)時(shí)，隨著磁場(chǎng)逐漸接近超導(dǎo)體的臨界磁場(chǎng)，超導(dǎo)體上將會(huì)出現(xiàn)磁通渦旋，在渦旋的內(nèi)部為不超導(dǎo)的正常態(tài)，有磁場(chǎng)穿過(guò)，如圖所示。圖中的每一個(gè)亮點(diǎn)都代表著一個(gè)磁通渦旋，而這種漩渦呢，體現(xiàn)了超導(dǎo)體內(nèi)的序參量的空間調(diào)制。相應(yīng)的渦旋動(dòng)力學(xué)研究，也是凝聚態(tài)物理學(xué)的一個(gè)方向捏。

by chen

Q7、光在水中的速度是如何測(cè)量的？

by 歲月安好

答：

測(cè)量水中光速可以分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。

間接測(cè)量水中光速可以很簡(jiǎn)單，只要通過(guò)（這是折射率的定義式）和折射定律（可以通過(guò)費(fèi)馬原理直接導(dǎo)出），就可以通過(guò)測(cè)量空氣-水界面的全反射角很簡(jiǎn)單地得到水中的光速

在不使用現(xiàn)代光電系統(tǒng)的前提下，直接測(cè)量稍微麻煩一些。歷史上 1849 年菲索使用旋轉(zhuǎn)齒輪法測(cè)出了空氣中的光速，同樣的方法幾乎不需改進(jìn)就可以測(cè)量水中光速。

左：光路主視圖；右：光路側(cè)視圖

菲索實(shí)驗(yàn)在光路上放置了一個(gè)齒輪和一面反射鏡，二者間距為 L。齒輪軸向與光的傳播方向相同。光通過(guò)齒輪上齒的間隙射到反射鏡上并再次經(jīng)過(guò)齒輪。齒輪不轉(zhuǎn)時(shí)，反射光可以從同一個(gè)齒隙通過(guò)齒輪。轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，光會(huì)被齒擋住。改變轉(zhuǎn)速，在某一個(gè)合適的轉(zhuǎn)速下，反射光可以在下一個(gè)齒隙通過(guò)齒輪。再加快轉(zhuǎn)速，合適轉(zhuǎn)速反射光可以通過(guò)再下一個(gè)齒隙。記錄轉(zhuǎn)速差，那么就有，其中 N 為齒輪齒數(shù)。如果在齒輪和反射鏡之間插入一段長(zhǎng)度為的水（假設(shè)容器壁透明而且非常薄），那么上面公式就簡(jiǎn)單改成。已知 c 的話，水中光速 v 并不難解。

參考資料：

[1] 光速是如何被計(jì)算出來(lái)的？

by 藏癡

Q8、一根一米的尺子，在地球海拔高度為零的地方橫著和豎著的時(shí)候是否一樣長(zhǎng)，如不一樣，請(qǐng)問(wèn)為什么？

by 匿名

答：

太長(zhǎng)不看版：不一樣長(zhǎng)，豎放的尺子會(huì)比橫放的短一些，但短的非常非常非常少。

可以這樣理解，真實(shí)的尺子本身是有重量的，因此下面部分的尺子會(huì)受到上面部分尺子壓力而被壓縮，從而變短。但由于尺子本身硬度很大，這個(gè)被壓縮的量非常非常小，以致于通常可以忽略不計(jì)。

不過(guò)本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，我們可以簡(jiǎn)單地估算一下尺子到底短了多少（前方物理預(yù)警）：

設(shè)尺子的總長(zhǎng)度，橫截面積為 S，尺子材料的密度為，垂直于地面放置。在未被壓縮的尺子上建立如下圖所示的坐標(biāo)系

取尺子的一小段微元來(lái)分析，對(duì)于位于坐標(biāo)處的微元，其受到的壓力就是上方總長(zhǎng)度的尺子的重力

楊氏模量是一個(gè)描述物體縱向的彈性的量，定義是應(yīng)力比上應(yīng)變，只與材料本身性質(zhì)有關(guān)

設(shè)這一小段微元被壓縮后改變的長(zhǎng)度為，它的應(yīng)變就是, 即有

最后對(duì)整個(gè)尺子來(lái)求和，得到尺子總的變化長(zhǎng)度

用這個(gè)公式來(lái)估計(jì)，北京大概在北緯 39°，不妨取緯度 40°，海拔高度為零的重力加速度。

如果這是一把鋼尺，鋼的密度，鋼的楊氏模量，那么代入可以得到鋼尺縮短了，僅僅縮短了五百萬(wàn)分之一，尺子的長(zhǎng)度縮水后還剩下 0.9999998m（沒數(shù)錯(cuò)，是 6 個(gè) 9）。

如果是塑料尺，市面上的塑料尺一般用比較硬的 PS 塑料，這種塑料的密度約為，楊氏模量約是，可以得到塑料尺縮短了，比鋼尺稍多一點(diǎn)點(diǎn)。

總之，雖然很少，豎起來(lái)的尺子確實(shí)是比橫放的時(shí)候短了一丟丟!

by childe

本文來(lái)自微信公眾號(hào)：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Frions

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的熨斗为什么能熨平衣服的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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