肥皂泡为什么总是先上升后下降等

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  日常生活中,我们常看到一些小朋友吹肥皂泡,一个个小肥皂泡从吸管中飞出,在阳光的照耀下,发出美丽的色彩。此时,小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中,她们多希望肥皂泡能飘浮于空中,形成一道美丽的风景。但事实却是肥皂泡开始上升,随后便下降,这是为什么呢?原因是这样的,开始的时候,肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气,肥皂膜把它与外界隔开,形成里外两个区域,里面的热空气温度大于外部空气的温度。此时,肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度,根据阿基米德原理可知,此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它会上升。这个过程就跟热气球的原理是一样的。随着上升过程的开始和时间的推移,肥皂泡内、外气体发生热交换,内部气体温度下降,因热胀冷缩,肥皂泡体积逐步减小,它受到的外界空气的浮力也会逐步变小,而其受到的重力不变,这样,当重力大于浮力时,肥皂泡就会下降。
  
  热水结冰为何快过冷水
  
  古希腊哲学家亚里士多德曾最先记载过这样一个奇特现象——在同等低温条件下,温度高的水结冰速度快于冷水。坦桑尼亚学生姆潘巴1969年使这一现象变得更为人知晓,他发现加糖的牛奶加热后比未加热的牛奶结冰速度快。
  这种现象也被称为“姆潘巴现象”。但个中原因是什么呢?
  美国华盛顿大学的乔纳森·卡茨在对“姆潘巴现象”深入研究后认为,这一现象实际上与水中的溶解物有关。水在加热过程中,一些通常会使水变“硬”的溶解物,主要是碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐,会被“驱逐”出来形成固体沉淀,这就是日常生活中常见的附在水壶内壁上的水垢。卡茨说,未经加热的水中仍含有这些溶解物,在水结冰过程中随着冰晶的形成,水中这些物质的浓度会进一步升高,甚至可达正常水平时的50倍。这时会降低水的冰点,这也就减缓了冷水结冰的速度。
  卡茨认为,姆潘巴在牛奶中加糖实际上是使水变“硬”,进一步扩大了只含少量碳酸盐的热牛奶与富含碳酸盐的冷牛奶之间结冰速度的差距。
  
  在加油站为什么不能打手机
  
  我们在加油站内经常会看到醒目的位置贴着“禁止使用手机”的标语。那么你们知道为什么在加油站内不能打手机吗?
  原来,当手机接收无线电波的时候,它的天线能感生出射频电波。当射频电波在手机的金属导体间环流时,遇有锈蚀或接触不良就会产生射频火花。如果手机正在向外拨号,那么在接通的瞬间天线发出的射频电波的功率最大,射频电波会使手机周围的空气电离,电离的空气会产生放电现象,即电火花。虽然射频火花和电火花十分微弱,仅凭我们肉眼又几乎看不见,但只要时间持续1us以上,功率大于6mw时就会引燃易爆易燃气体与空气的混合物。
  当加油站通过油枪向汽车或摩托车的油箱加注汽油时,原来空油箱内的油气便被排挤出来,飘散有空气中,加上新注入的汽油也要向空中挥发,使加油的车辆周围的油气密度急剧上升。如果遇到阴天和有雾等天气,空气中的气温较高,气压较低,加上空气的流通性差等因素,此时空气中的油气密度会更高。接打手机引发爆炸的可能性会进一步加大。
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