狗子:现在疫情期间,到处喷酒精杀菌消毒,为什么用酒精喷了手,一会就什么都没有了?也没擦啊。
老子:酒精汽化了。
狗子:汽化?
老子:对。就是液体变成了气体。
狗子:液体为什么会变成气体呢?
老子:因为吸收了足够的热量。
物质都是由分子或原子构成的,你可以把这些分子或原子,想象成一些小球。
这些小球,一直不停振动、转动,相互之间有吸引,也有排斥。
如果温度低,它们就紧紧靠住报团取暖,从宏观上看,这个物质就是固态。
温度升高后,它们就离远一点,随着彼此间距的增大,固体就慢慢变软,直到变为液体。
温度继续升高,每个小球吸收到更多能量,振动和转动的幅度变大,它们的运动加剧,加剧到一定程度,液体开始转化为气体。
狗子:听起来很像烧开水嘛。
老子:没错。
烧开水,就是一个标准的汽化过程。
狗子:但我发现一个问题——酒精涂在身上,并没有用火烤,为什么酒精也能汽化?
老子:热量的来源是很广泛的,不是只有火才能提供热量。阳光、空气、人体……都可以提供热量。
酒精涂在皮肤上,吸收了皮肤表面的热量,迅速汽化,所以你能闻到空气中的酒精味,而且皮肤感觉凉凉的。
狗子:所以,汽化吸热,对不?
老子:对!
吸收的热量越多、越快,汽化的量就越多、越快。
而且在我们的家里,就有很多利用汽化原理工作的电器。
狗子:哪些电器啊?
老子:先说冰箱吧。
冰箱内布置了很多管路,液态制冷剂沿着管路运行,不断吸收热量。制冷剂由液态变成气态,这时冰箱内的温度就会降低,从而起到保鲜以及冷冻的效果。
还有熨斗。
在熨衣服时,我们经常先往衣服上喷一些水。熨斗加热后熨烫衣服,衣服纤维内的水分受热会迅速汽化。
水汽化后的体积,瞬间猛增许多倍,有时甚至膨胀达1000 倍。
但熨斗很重,压在衣服上面,阻挡了膨胀的水蒸气上升。所以,这些水蒸气只能使劲地往纤维空隙里钻。衣物的纤维经过水蒸气强有力的挤、压、拉后,就变得平整、笔直,衣服的褶皱就被熨平了!
狗子:哈哈,真厉害!
同样的原理,一个用来加热,一个用来制冷。
果然,思想有多远,人类就能走多远!
老子:但是也有走得太远的反面例子哦。
狗子:反面例子?这是怎么回事?
老子:2003年1月16日,美国航空航天局,在弗罗里达州肯尼迪太空中心,进行了哥伦比亚号的发射任务。
发射当天,升空很顺利,航天飞机也按照预定时间和路线进入了太空近地轨道。
但发射后的82秒,外燃料箱上覆盖的一块泡沫剥落了。这0.77公斤的泡棉块,以时速800公里撞上了航天飞机的左翼前缘。这次撞击把强化碳片做成的隔热瓦,撞出一个直径25厘米的洞,造成约公文包大小的隔热瓦损坏失效。
17天后,结束任务返回。
航天飞机以28000公里的时速,穿过大气层,在与大气层发生巨大摩擦后,机翼温度上升到了1400摄氏度!
航天飞机缺少隔热瓦一侧的机翼,受热非常高,超高温气体从裂缝处进入机体,造成航天飞机最终解体。
哥伦比亚号,变成了几道闪光,所有的一切化为乌有。7名宇航员在超高温度下,瞬间汽化,尸体都没有留下,极为惨烈。
狗子:几千度的高温!太可怕了!
老子:所以科学必须严谨,应用必须谨慎。
差之毫厘,失之千里。
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