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Science版 - 敢于手插钢水、头淋液氮的勇士,却为何对开水无计可施
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[转载] 人类的恐怖是场虚惊 ((Joke?))Re: 称球的问题,help!
申请辞职[转载] 关于柯克曼女生问题
[公告]投票ID名单ZT Once a upon a number---(六)
今天的星相[合集]为什么生命只起源一次?
[转载] 从“绝不退却”到“百家争上帝掷骰子吗(12-3) zz
一天一道题--骑士(难)中国院士制度批判
Re: 问一概率题[转载] ZZ: 可以哭泣的消息:中国自研首台高推重比涡扇发动机点火一次成功
五大行星将于本月底“团聚”肉眼可看到差不多静下来了,说一下我回国至今的经历及感受.
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话题: 蒸发话题: 液氮话题: 弗罗斯特话题: 莱顿话题: 蒸汽
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d********a
发帖数: 23
1
虽然冬天都快到了,但网红液氮冰淇淋却依然如此诱惑。冒着缕缕白气的冰淇淋看起来
既清凉又美味,集解暑、解馋、拍照装逼于一身。
但一则小女孩被冻伤的新闻却把罪名直指于它。原来用于给原料降温、制造效果的液氮
温度低至-195℃。
极端的低温想必超出人体的承受范围。毕竟目前记录的人体体温下限是13.7℃。而当全
身浸在0℃的水中,没受过训练的人会马上失去知觉。大概5分钟之内就会因体内细胞和
组织的大规模坏死而结束生命。
虽然冰淇淋中使用的液氮含量不多,在常温下也很容易蒸发。通常不会造成如此严重的
后果。但意外总是不遂人意,毕竟风险还是一定程度地存在。
而这不免让人想起几年前一度风靡全球的冰桶挑战。冰桶挑战接力是为了让渐冻人症被
更多的人所了解。而这项趣味十足的挑战也成了勇敢者的游戏。
冰水算什么?不久后就有人玩出了更刺激的花样。他们把冰水换成了液氮。从头泼下冒
出的袅袅白气让人隔着屏幕也能感受到穿心刺骨的寒意。
但是当人体直面液氮的泼洒下,超乎想象的寒冷席卷全身。原以为即将目睹一次惊人的
作死直播。屏幕前的观众既揪心又期待着这戏剧性的一幕,但现实却大失所望。
这些勇士却只是冷得跳脚,然后依然毫发无损地在镜头面前谈笑风生。以至于让人怀疑
是事先在液氮中动了手脚,还是运用拍摄手法蒙骗了观众。
冷与热是温度的两个极端,却没有限制人类对于危险的试探。有人在挑战寒冷的极限,
同样也有人把高温当做信仰。
我国许多传统村落都保留有一项叫做“过火”的民俗活动。比如福建罗源县每年庙会中
的“过火”活动就是一个非遗项目。
在广场中搭建一个600多篓木炭组成的巨大火埕。燃烧时达到200~300℃的高温有着兴旺
与福气的美好寓意。而仪式的高潮,在于村民抬着轿子赤足通过直径15米的滚烫木炭堆。
高温中没有出现烫伤的危险,反倒承载着新的一年里消灾解厄的希冀。
抛开信仰的力量,有人只是单纯把高温挑战当做吸引人的危险演示。
下图中的试验者徒手插入700℃溶化后的铅水中。随着溅起的水花伸出液面的,是一只
依旧光滑的手。而在这危险的一幕发生之前,试验者除了洗手之外没做任何准备。但也
正是这看似是为了保持洁净的小动作,其实暗藏着玄机。
险象环生的处境仿佛具有独特的吸引力。这也恰恰勾起了人们的猎奇心理。
但是哪有人真的用生命作为赌注完成一次无关痛痒的挑战。其实他们只是善用科学伎俩
玩出了吸睛的小“杂技”。在极端的温度中免受伤害的并不是因为拥有什么超能力。而
是莱顿弗罗斯特效应在作祟。
1756年,一位名叫莱顿弗罗斯特的科学家在烹饪时,无意中发现了一个奇怪的现象。他
观察到,烧红的铁勺上滴上水珠后,水珠没有与铁勺直接接触,而是悬浮了起来。大概
30秒后,悬浮的水珠才扁塌下去并蒸发。
于是他在发表了一篇关于液体性质的文章,讲述了他的发现。因此,这个效应也以他的
名字来命名。
他认为,当接触到炙热的铁勺时,水珠底部接触面会立即蒸发。但液体内部蒸发稍微滞
后。此时在液体表面已经形成一层0.1~0.2mm的蒸汽层,包裹着内部没来得及蒸发的液
体。
错失了蒸发先机的内部液体,这时也就被保护了起来。这薄薄的一层蒸汽层阻止了液态
水与热勺的进一步接触。同时由于蒸汽的导热性比金属差,蒸汽层的隔热能力让液滴比
原本的蒸发速度明显地减慢。
但是这种现象也不总是能发生。如果铁勺的温度不够高,水珠也很快完全蒸发,而不能
形成悬浮。
于是他推断,要在温度足够高的情况下,才会发生这种现象。这个临界温度,就称为莱
顿弗罗斯特点。经过粗略的估计,这个点大概在193℃。除了温度有要求之外,时间也
是限定的。蒸汽层只是减缓了蒸发速率,而不是让蒸发停滞。
一位著名的蒸汽锅炉设计师发现,原本在168℃就能立即蒸发的水,由于形成蒸汽层而
能在202℃下持续152秒才完全蒸发。莱顿弗罗斯特点也被认为是悬浮液滴持续时间最长
的温度。
这也就解释了为何赤足走过炭火的村民毫发无损。他们在上炭之前必定是先用水浸泡过
双脚。利用莱顿弗罗斯特效应,水珠形成的蒸汽层减缓了高温炭到足底的热传递。不仅
避免了烫伤,甚至还能愉快地跳上一支蹈火舞。
与火为伴的村民或许还不知道其中原理,但也能够从实践中得到经验。这也不失为一种
智慧。
但要是隔壁村来了个不明就里的人,看到此景也跃跃欲试。而木炭还没烧得足够烫,也
就是温度没达到莱顿弗罗斯特点。本想着火烧到鼎盛都可以行走,此时还有充足的忍耐
余地。
于是他贸贸然地脱掉鞋履,冲上木炭表现一番无畏的英雄气概。那么结局大概是惨不忍
睹的。
这么说来高温的伤害是可以避免了。但液氮挑战分明是碰上了低温,莱顿弗罗斯特效应
的影子又在哪里呢?其实反过来想,人体碰上了低温,不就是液体碰上了高温嘛。
d********a
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2
虽然冬天都快到了,但网红液氮冰淇淋却依然如此诱惑。冒着缕缕白气的冰淇淋看起来
既清凉又美味,集解暑、解馋、拍照装逼于一身。
但一则小女孩被冻伤的新闻却把罪名直指于它。原来用于给原料降温、制造效果的液氮
温度低至-195℃。
极端的低温想必超出人体的承受范围。毕竟目前记录的人体体温下限是13.7℃。而当全
身浸在0℃的水中,没受过训练的人会马上失去知觉。大概5分钟之内就会因体内细胞和
组织的大规模坏死而结束生命。
虽然冰淇淋中使用的液氮含量不多,在常温下也很容易蒸发。通常不会造成如此严重的
后果。但意外总是不遂人意,毕竟风险还是一定程度地存在。
而这不免让人想起几年前一度风靡全球的冰桶挑战。冰桶挑战接力是为了让渐冻人症被
更多的人所了解。而这项趣味十足的挑战也成了勇敢者的游戏。
冰水算什么?不久后就有人玩出了更刺激的花样。他们把冰水换成了液氮。从头泼下冒
出的袅袅白气让人隔着屏幕也能感受到穿心刺骨的寒意。
但是当人体直面液氮的泼洒下,超乎想象的寒冷席卷全身。原以为即将目睹一次惊人的
作死直播。屏幕前的观众既揪心又期待着这戏剧性的一幕,但现实却大失所望。
这些勇士却只是冷得跳脚,然后依然毫发无损地在镜头面前谈笑风生。以至于让人怀疑
是事先在液氮中动了手脚,还是运用拍摄手法蒙骗了观众。
冷与热是温度的两个极端,却没有限制人类对于危险的试探。有人在挑战寒冷的极限,
同样也有人把高温当做信仰。
我国许多传统村落都保留有一项叫做“过火”的民俗活动。比如福建罗源县每年庙会中
的“过火”活动就是一个非遗项目。
在广场中搭建一个600多篓木炭组成的巨大火埕。燃烧时达到200~300℃的高温有着兴旺
与福气的美好寓意。而仪式的高潮,在于村民抬着轿子赤足通过直径15米的滚烫木炭堆。
高温中没有出现烫伤的危险,反倒承载着新的一年里消灾解厄的希冀。
抛开信仰的力量,有人只是单纯把高温挑战当做吸引人的危险演示。
下图中的试验者徒手插入700℃溶化后的铅水中。随着溅起的水花伸出液面的,是一只
依旧光滑的手。而在这危险的一幕发生之前,试验者除了洗手之外没做任何准备。但也
正是这看似是为了保持洁净的小动作,其实暗藏着玄机。
险象环生的处境仿佛具有独特的吸引力。这也恰恰勾起了人们的猎奇心理。
但是哪有人真的用生命作为赌注完成一次无关痛痒的挑战。其实他们只是善用科学伎俩
玩出了吸睛的小“杂技”。在极端的温度中免受伤害的并不是因为拥有什么超能力。而
是莱顿弗罗斯特效应在作祟。
1756年,一位名叫莱顿弗罗斯特的科学家在烹饪时,无意中发现了一个奇怪的现象。他
观察到,烧红的铁勺上滴上水珠后,水珠没有与铁勺直接接触,而是悬浮了起来。大概
30秒后,悬浮的水珠才扁塌下去并蒸发。
于是他在发表了一篇关于液体性质的文章,讲述了他的发现。因此,这个效应也以他的
名字来命名。
他认为,当接触到炙热的铁勺时,水珠底部接触面会立即蒸发。但液体内部蒸发稍微滞
后。此时在液体表面已经形成一层0.1~0.2mm的蒸汽层,包裹着内部没来得及蒸发的液
体。
错失了蒸发先机的内部液体,这时也就被保护了起来。这薄薄的一层蒸汽层阻止了液态
水与热勺的进一步接触。同时由于蒸汽的导热性比金属差,蒸汽层的隔热能力让液滴比
原本的蒸发速度明显地减慢。
但是这种现象也不总是能发生。如果铁勺的温度不够高,水珠也很快完全蒸发,而不能
形成悬浮。
于是他推断,要在温度足够高的情况下,才会发生这种现象。这个临界温度,就称为莱
顿弗罗斯特点。经过粗略的估计,这个点大概在193℃。除了温度有要求之外,时间也
是限定的。蒸汽层只是减缓了蒸发速率,而不是让蒸发停滞。
一位著名的蒸汽锅炉设计师发现,原本在168℃就能立即蒸发的水,由于形成蒸汽层而
能在202℃下持续152秒才完全蒸发。莱顿弗罗斯特点也被认为是悬浮液滴持续时间最长
的温度。
这也就解释了为何赤足走过炭火的村民毫发无损。他们在上炭之前必定是先用水浸泡过
双脚。利用莱顿弗罗斯特效应,水珠形成的蒸汽层减缓了高温炭到足底的热传递。不仅
避免了烫伤,甚至还能愉快地跳上一支蹈火舞。
与火为伴的村民或许还不知道其中原理,但也能够从实践中得到经验。这也不失为一种
智慧。
但要是隔壁村来了个不明就里的人,看到此景也跃跃欲试。而木炭还没烧得足够烫,也
就是温度没达到莱顿弗罗斯特点。本想着火烧到鼎盛都可以行走,此时还有充足的忍耐
余地。
于是他贸贸然地脱掉鞋履,冲上木炭表现一番无畏的英雄气概。那么结局大概是惨不忍
睹的。
这么说来高温的伤害是可以避免了。但液氮挑战分明是碰上了低温,莱顿弗罗斯特效应
的影子又在哪里呢?其实反过来想,人体碰上了低温,不就是液体碰上了高温嘛。
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钱学森最后一次系统谈话:大学要有创新精神(zz)一天一道题--骑士(难)
大家在实验室怎么带小弟啊,我这个很懒,很笨,但是还算听话Re: 问一概率题
信号很强!!! (转载)五大行星将于本月底“团聚”肉眼可看到
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