【正文】 上時(shí)就只有水與地面撞擊,所以發(fā)出的聲音比較低沉. 這種看法,好像有些道理,其實(shí)不然. 首先,冷水中的空氣溶解在水里,是作為液體存在的,當(dāng)冷水與地面撞擊時(shí),溶解著的空氣不可能預(yù)先變成氣體來與地面撞擊. 其次, ,就有大量的二氧化碳從液體中噴出,這與冷水中溶解空氣的情況完全不同,溶解在冷水中的空氣是極少的,當(dāng)冷水撞擊地面時(shí),一般只會有更多的空氣溶解在水中,而不是有許多空氣從水里跑出. 再則,認(rèn)為開水撞擊地面發(fā)出的聲音比較低沉,是由于開水里沒有空氣,這個(gè)說法如果確實(shí),冷開水撞擊地面的聲音完全跟冷水一樣,這就證明了開水和冷水撞擊地面發(fā)出不同的聲音,與水里有否有空氣毫無關(guān)系. 冷水和開水的主要區(qū)別,一是空氣的有無,已經(jīng)否定了前者,則原因就在于溫度的高低了. 用一壺煮開的水,每隔二三分鐘向地面澆注一次,同時(shí)注意每次發(fā)出的聲音,你就會發(fā)現(xiàn),隨著壺水溫度的降低,聲音的調(diào)子由低到高,“撲撲”聲逐漸變?yōu)椤班枧尽甭? 那么,溫度不同的水撞擊地面時(shí),為什么會發(fā)出不同的聲音呢? 水煮開后,水分子的活動能力大為增加,分子間的吸引力大為削弱,這時(shí),不僅液體表面的水分了很快蒸發(fā),在開水四周總是夾著這一層富于彈性的水汽,所以發(fā)出了低沉的撲撲聲． 水溫逐漸降低時(shí)，水分子的活動能力減弱了，分子間的吸引力增大了，液體內(nèi)部的水分子不再汽化，包圍著的水汽層逐漸消失，這時(shí)，水著地就直接與地面接觸，因而發(fā)出來的聲音變清脆了．吃雞蛋有訣竅五香茶雞蛋是人們愛吃的，尤其是趁熱吃味道更美。 細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)，雞蛋剛從滾開的鹵汁里取出來的時(shí)候，如果你急于剝殼吃蛋，就難免連殼帶“肉”一起剝下來。要解決這個(gè)問題，有一個(gè)訣竅，就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會，然后再剝，蛋殼就容易剝下來。 一般的物質(zhì)（少數(shù)幾種例外），都具有熱脹冷縮的特性?？墒?，不同的物質(zhì)受熱或冷卻的時(shí)候，伸縮的速度和幅度各不相同。一般說來，密度小的物質(zhì)，要比密度大的物質(zhì)容易發(fā)生伸縮，伸縮的幅度也大，傳熱快的物質(zhì)，要比傳熱慢的物質(zhì)容易伸縮。雞蛋是硬的蛋殼和軟的蛋白、蛋黃組成的，它們的伸縮情況是不一樣的。在溫度變化不大，或變化比較緩慢均勻的情況下，還顯不出什么；一旦溫度劇烈變化，蛋殼和蛋白的伸縮步調(diào)就不一致了。把煮得滾燙的雞蛋立即浸入冷水里，蛋殼溫度降低，很快收縮，而蛋白仍然是原來的溫度，還沒有收縮，這時(shí)就有一小部分蛋白被蛋殼壓擠到蛋的空頭處。隨后蛋白又因?yàn)闇囟冉档投饾u收縮，而這時(shí)蛋殼的收縮已經(jīng)很緩慢了，這樣就使蛋白與蛋殼脫離開來，因此，剝起來就不會連殼帶“肉”一起下來了。 明白了這個(gè)道理，對我們很有用處。凡需要經(jīng)受較大溫度變化的東西，如果它們是用兩種不同材料合在一起做的，那么在選擇材料的時(shí)候，就必須考慮它們的熱膨脹性質(zhì)，兩者越接近越好。工程師在設(shè)計(jì)房屋和橋梁時(shí)，都廣泛采用鋼筋混凝土，就是因?yàn)殇摬暮突炷恋呐蛎洺潭葞缀跬耆粯?，盡管春夏秋冬的溫度不同，也不會產(chǎn)生有害的作用力，所以鋼筋混凝土的建筑十分堅(jiān)固。 另外，有些電器元件卻是用兩種熱膨脹性質(zhì)差別很大的金屬制成的。例如，銅片的熱膨脹比鐵片大，把銅片和鐵片釘在一起的雙金屬片，在同樣情況下受熱，就會因膨脹程度不同而發(fā)生彎曲。利用這一性質(zhì)制成了許多自動控制裝置和儀表。日光燈的“啟動器”里就有小巧的雙金屬片，它隨著溫度的變化，能夠自動屈伸，起到自動開啟日光燈的作用。為什么水會澆滅火這個(gè)問題雖然很簡單，但是常常有人把它答錯(cuò)，所以我們要在這里簡短地講一下，水對火究竟起了些什么作用，希望讀者不要怪我多此一舉。第一， 水一觸到炙熱的物體，就會變成蒸汽，這時(shí)候它從炙熱的物體上奪取了大量的熱。從沸水轉(zhuǎn)變成蒸汽所需要的熱，相當(dāng)于同量的冷水加熱到100攝氏度所需要的熱的5倍多。第二，這時(shí)候形成的蒸汽所占的體積，要比產(chǎn)生它的水的體積大好幾百倍；這么多的蒸汽包圍在燃燒的物體外面，就使得物體不可能和空氣接觸，而沒有了空氣，燃燒也就不能進(jìn)行了。　　為了加強(qiáng)水的滅火力量，有時(shí)候還向水里加些火藥！這看來似乎太奇怪了，可是這是完全有道理的：火藥很快地?zé)?，同時(shí)產(chǎn)生大量不能燃燒的氣體，這些氣體會把燃燒著的物體包圍起來，使燃燒發(fā)生困難。怎么煮餃子？北方人都愛吃水餃，常言道：“好吃不如餃子?！钡牵溩佑醒蛉怙溩?、豬肉餃子、三鮮餃子…… 這里怎么還有“物理”餃子？所謂“物理”餃子，意思是說煮餃子并不是容易的事?；疠p煮不熟，火重餃子都破了，這里邊還真有一些學(xué)問，實(shí)際是一些物理原理的運(yùn)用。煮餃子時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的“美食家”都是水沸騰后才把一定數(shù)量的餃子下到鍋里，并且邊讓餃子下鍋，邊用勺子輕輕在鍋底推動沉下的餃子（重力大于浮力，餃子下沉），水不再沸騰；等到水重新沸騰后，看到餃子個(gè)個(gè)飽滿，而且浮到水面（浮力大于重力，餃子上?。糠诛溩討腋≡谒校ǜ×Φ扔谥亓?，餃子懸浮），再加點(diǎn)兒涼水，再煮一會兒，就撈出來，斷定已經(jīng)煮熟，可以享用了。這是為什么呢？從物理學(xué)的觀點(diǎn)看，包餃子的面從生到熟，密度由大變小，熟餃子的體積要比生餃子的體積大，原因是包餃子的時(shí)候，將空氣和餡一起包到餃子里，這些空氣封閉在餃子里出不來，生餃子放到鍋里后，受熱后使餃子里的空氣體積膨脹。因此，生餃子下鍋后，餃子的重力大于浮力，餃子沉在鍋的底部，煮熟的餃子，浮力大于餃子的重力，餃子上浮到水面。所以，煮餃子也有“很深”的物理學(xué)問。　　撈到盤里或碗里的餃子，馬上又變小了。這正好是出鍋后，室內(nèi)溫度變低，餃子遇冷，里邊的空氣又收縮，使餃子又變小了。生活中的物理七溫度、內(nèi)能、熱量的區(qū)別與聯(lián)系 溫度、內(nèi)能、熱量是既有區(qū)別又有聯(lián)系的物理量，很多同學(xué)常常理解不好，容易出錯(cuò)。一、 區(qū)別：溫度表示物體的冷熱程度，它是一個(gè)狀態(tài)量，所以只能說“物體的溫度是多少”。兩個(gè)不同狀態(tài)間可以比較溫度的高低。溫度是不能“傳遞”和“轉(zhuǎn)移”的，其單位是“攝氏度”。從分子動理論的觀點(diǎn)來看，它跟物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動情況有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動的平均速度就越大，分子運(yùn)動就越劇烈。可以說，溫度是分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度的標(biāo)志，它是大量分子無規(guī)則運(yùn)動的集中體現(xiàn)，對于個(gè)別分子毫無意義。內(nèi)能是能量的一種形式，它是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與勢能的總和。內(nèi)能和溫度一樣，也是一個(gè)狀態(tài)量，通常用“具有”等詞來修飾。內(nèi)能大小與物體的質(zhì)量、體積、溫度及構(gòu)成物體的物質(zhì)種類都有關(guān)系?，F(xiàn)階段主要掌握與溫度的關(guān)系。一個(gè)物體溫度升高時(shí)，它的內(nèi)能增大，溫度降低時(shí)，內(nèi)能減小。切記“溫度不變時(shí)，它的內(nèi)能一定不變”是錯(cuò)誤的。如晶體熔化、液體沸騰時(shí)，溫度保持不變，但要吸熱，內(nèi)能增加。溫度不變時(shí)，它的內(nèi)能也可能減小（想一想為什么？）。同樣，物體放出熱量時(shí)，溫度也不一定降低。熱量是在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少。它反映了熱傳遞過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量，是內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個(gè)過程量，要用“吸收”或“放出”來表述而不能用“具有”或“含有”。熱量的單位是“焦耳”。二、聯(lián)系：（1）溫度與內(nèi)能因?yàn)闇囟仍礁?，物體內(nèi)的分子做無規(guī)則運(yùn)動的速度越快，分子的平均動能越大，因此物體的內(nèi)能越多。但要注意：溫度不是內(nèi)能變化的惟一標(biāo)志。物體的狀態(tài)變化也是內(nèi)能變化的標(biāo)志（如晶體的熔化、凝固，液體沸騰等）。（2）溫度與熱量溫度反映的是分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度。分子運(yùn)動越劇烈，物體溫度就越高。熱量是在熱傳遞過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。溫度高的物體放出熱量，內(nèi)能減小，溫度低的物體吸收熱量，內(nèi)能增加。兩物體間不存在溫度差時(shí)，物體具有溫度，但沒有熱傳遞，也就談不上“熱量”。（3）熱量與內(nèi)能熱量反映了熱傳遞過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量。物體放出了多少熱量，內(nèi)能就減小多少；物體吸收了多少熱量，內(nèi)能就增加多少。要注意：內(nèi)能增減并不只與吸收或放出熱量有關(guān)，做功也可以改變物體內(nèi)能。對物體做功，物體的內(nèi)能會增加，對物體做了多少功，物體的內(nèi)能會增加多少；物體對外做功，物體的內(nèi)能會減小，對外做功多少，物體的內(nèi)能會減小多少。（4）內(nèi)能與機(jī)械能內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與勢能的總和。機(jī)械能是指整個(gè)物體發(fā)生機(jī)械運(yùn)動時(shí)具有的能量。一個(gè)物體可以同時(shí)具有內(nèi)能和機(jī)械能。因?yàn)橐磺形镔|(zhì)的分子都在不停的做無規(guī)則運(yùn)動，總有分子動能；分子間總是存在著引力和斥力，總有分子勢能，所以一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，即內(nèi)能不可能為零。機(jī)械能可以為零。怎樣辨別生蛋和熟蛋假如你一定要不敲碎蛋殼來判別一個(gè)蛋的生熟，你該怎么辦呢？力學(xué)上的知識能夠幫助你解決這個(gè)小困難。這個(gè)問題的關(guān)鍵就在生蛋和熟蛋的旋轉(zhuǎn)情形不一樣。這一點(diǎn)就可以用來解決我們的問題。把要判別的蛋放到一只平底盤上，用兩只手指使它旋轉(zhuǎn)（圖35）。這個(gè)蛋如果是煮熟的（特別是煮得很“老”的），那么它旋轉(zhuǎn)起來就會比生蛋快得多，而且轉(zhuǎn)得時(shí)間久。生蛋呢，卻甚至轉(zhuǎn)動不起來。而煮得“老”的熟蛋，旋轉(zhuǎn)起來快得使你只看到一片白影，它甚至能夠自動在它尖的一端上豎立起來。這兩個(gè)現(xiàn)象的原因是，熟透的蛋已經(jīng)變成一個(gè)實(shí)心的整體，生蛋卻因?yàn)樗鼉?nèi)部液態(tài)的蛋黃、蛋白，不能夠立刻旋轉(zhuǎn)起來，它的慣性作用就阻礙了蛋殼的旋轉(zhuǎn)；蛋白和蛋黃在這里是起著“剎車”的作用。生蛋和熟蛋在旋轉(zhuǎn)停止的時(shí)候情形也不一樣。一個(gè)旋轉(zhuǎn)著的熟蛋，只要你用手一捏，就會立刻停止下來，但是生蛋雖然在你手碰到的時(shí)候停止了，如果你立刻把手放開，它還要繼續(xù)略略轉(zhuǎn)動。這仍然是方才說的那個(gè)慣性作用在作怪，蛋殼雖然給阻止了，內(nèi)部的蛋黃、蛋白卻仍舊在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；至于熟蛋，它里面的蛋黃、蛋白是跟外面的蛋殼同時(shí)停止的。這類實(shí)驗(yàn)，還可以用另外一種方法來進(jìn)行。把生蛋和熟蛋各用橡皮圈沿它的“子午線”箍緊，各掛在一條同樣的線上（圖36）。把這兩條線各扭轉(zhuǎn)相同的次數(shù)以后，一同放開，你立刻就會看到生蛋跟熟蛋的分別：熟蛋在轉(zhuǎn)回到它的原來位置以后，就因?yàn)閼T性作用向反方向扭轉(zhuǎn)過去，然后又退轉(zhuǎn)回來，──這樣扭轉(zhuǎn)幾次，每次的轉(zhuǎn)數(shù)逐漸減少。但是生蛋卻只來回扭轉(zhuǎn)三四次，熟蛋沒有停止它就早停下來了：這是因?yàn)樯暗牡鞍?、蛋黃妨礙了它的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的緣故。暖瓶塞為什么不聽話？我家的暖瓶塞真是不聽話。當(dāng)灌滿水時(shí)，它老是“滋滋”叫，等你不注意的時(shí)候，它又“蹦”的一下跳起來，落到地上。你把它撿起來，再重新塞在瓶口上，它更不“老實(shí)”了，按下去就彈出來，真是讓人生氣。好容易折騰夠了，可是，到第二天早上再用暖瓶倒水時(shí)，想不到它又縮進(jìn)瓶口，緊緊地拔不出來，好像瓶內(nèi)有東西拉著它似的。你知道我家的暖瓶塞為什么這樣不聽話嗎？ 產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，主要是暖瓶膽的真空夾層不好了。比如：瓶膽鍍的水銀層脫落，這樣防止熱輻射的能力差了；或者瓶膽下面的抽真空的封口破了，夾層不再是真空，防止熱傳導(dǎo)的能力差了；另外一個(gè)原因是軟木塞子磨損變小或者漏氣等等。 當(dāng)剛剛沸騰的水灌入這種暖瓶里時(shí)，熱水繼續(xù)大量地氣化，由于軟木塞磨損，所以軟木塞和瓶口處的摩擦力減小，而且還有漏氣的地方。于是，水蒸氣通過瓶塞和瓶口的縫隙，發(fā)出“滋滋”的響聲。摩擦力不夠，又使塞子被水蒸氣壓力沖出來。 如果當(dāng)水用掉一半以后，暖瓶里上部開始積存大量的熱空氣。由于暖瓶保溫性能不好，這部分氣體在夜間就變冷，隨之壓強(qiáng)變小，小于大氣壓強(qiáng)，瓶塞在外界大氣壓強(qiáng)的作用下，塞子往里吸，一直到瓶口徑細(xì)小部位阻止它進(jìn)一步往里縮去。這時(shí)，外部大氣壓強(qiáng)仍然大于暖瓶內(nèi)部的壓強(qiáng)。外、內(nèi)壓力之差，迫使瓶塞很難拔出來。必須巧妙地旋轉(zhuǎn)瓶塞，使氣流能有機(jī)會流向暖瓶內(nèi)部，只要瓶內(nèi)外的壓強(qiáng)相等，暖瓶塞就很容易地取下來。你遇到過上述情況嗎？不妨也試一試。 24