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熱學(xué)小實(shí)驗(yàn)—會(huì)跳舞的水滴

來(lái)源:奧數(shù)網(wǎng) 文章作者:沈?qū)幦A 2009-10-19 13:25:04

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  冬天守在爐子旁邊烤火是一件十分愜意的事,爐子上的水壺吱吱地響著,一會(huì)兒水開(kāi)了,水滴掉在灼熱的爐盤(pán)上,便飛快地跳起舞來(lái),水滴一面旋轉(zhuǎn)著一面跳著,就像是有了生命一樣。

  這種有趣的現(xiàn)象只有在爐盤(pán)燒的很熱,有些發(fā)紅的時(shí)候,才可能看到。如果爐盤(pán)是溫?zé)岬,一滴水掉在上面就?huì)迅速地蒸發(fā)干,消失的毫無(wú)蹤跡。如果你是一個(gè)愛(ài)動(dòng)腦筋的人就會(huì)立即畫(huà)上一個(gè)大問(wèn)號(hào),為什么水滴在更熱的爐盤(pán)上消失得比溫?zé)岬臓t盤(pán)上要慢呢?按說(shuō)爐盤(pán)越熱,蒸發(fā)得越快!

  是不是實(shí)驗(yàn)做得有誤?你可以反復(fù)地進(jìn)行幾次,把同一鐵盤(pán)燒成不同的溫度,滴上同樣溫度的水,你總會(huì)看到水滴在燒得很熱的爐盤(pán)上舞蹈,有時(shí)會(huì)持續(xù)3—4分鐘?茖W(xué)家對(duì)這種現(xiàn)象也感到十分奇怪,他們用高速攝影機(jī)拍攝下水滴舞蹈時(shí)的各種姿態(tài),最后發(fā)現(xiàn)了水滴跳舞的秘密。原來(lái),當(dāng)水滴碰著灼熱的鐵板的時(shí)候,它的下部分立即汽化,于是在水滴和鐵板之間形成了一層蒸汽層,使水滴不能直接挨著鐵板,鐵板的熱是通過(guò)蒸汽傳到水滴上,反倒慢了。通過(guò)蒸汽加熱,使水滴全部變成水蒸氣,要用3至4分鐘的時(shí)間,在這個(gè)期間水滴得到水蒸氣的保護(hù),因此能在鐵板上跳動(dòng),而掉在溫?zé)岬蔫F板上的水滴,由于沒(méi)有蒸汽的保護(hù)直接和熱鐵板接觸,反倒蒸發(fā)得快,一會(huì)兒就消失了。

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