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原來鐵桶裝水加熱倒放常溫水中會壓癟桶身
2021/11/25 05:02:11瀏覽8|回應0|推薦0

拿一個鐵桶裝水加熱到沸騰,然後再把鐵桶倒放進常溫水中,鐵桶會因為大氣壓力的作用迅速被壓扁,經過估算,這個作用力相當於16噸的重物壓在鐵桶上。

一身橫肉,嗯,不對,是一身肌肉的大力士,掄起大槌子直接往鐵桶上招呼,原本圓柱形的桶身隨即變形,這是可以親眼目睹的一種力的作用,不過自然界卻存在著許多看不見,或是人們已經習慣的力量。大氣壓力就是其中之一,要驗證大氣壓力的存在,提供以下方法來實驗,並且聽聽特別來賓的看法。

主持人撒貝寧:「把裝有熱水的鐵皮圓桶倒扣入下面的哪一種物質當中,鐵皮圓桶能夠被壓扁?A冰塊、B液氮、C常溫水。」

來賓薛之謙:「一個很燙的桶倒在一個液氮裡面,啪,倒進去,它整個受力面積比較均勻,它會擠壓壓縮,就從正常的人的思維方式來說,可能會選B對。」

主持人撒貝寧:「你剛才這一套語言非常不正常,從正常人思維方式來講,它跟受力面積有什麼關係呢?」

北大研究生石悅:「應該跟溫隔熱紙差的問題(對啊)。」

主持人撒貝寧:「它跟受力面積沒有關係。」

來賓薛之謙:「我怕什麼?文盲嘛。」

來賓你一言我一句的,簡直就是一人一把號,各彈各的調。爭論沒有意義,以實驗結果來證明。

最早的汽車隔熱紙基本上只是把張染了顏色的 PET 貼在玻璃上,利用減少光線進入的方式來達成遮光效用,並沒有太大實質的隔熱效果。這種稱為「膠染膜」,就是把貼在玻璃上的膠順便染色而已,所以這種隔熱紙的壽命很短,接著隨著製作技術的突破,「電鍍紙」隔熱紙出現了,目前低階的金屬隔熱紙仍然是使用這種技術。「蒸鍍」、「濺鍍」技術後,能把附著的金屬粒子變小,也減少了反光的現象,因此蒸鍍和濺鍍技術的金屬隔熱紙成品比起電鍍的金屬隔熱紙外觀高級許多。更好的金屬氧化物「氧化鎢」出現了,紅外線阻隔係數更高,可以達到更好的隔熱效果且不影響電子訊號的傳送。但是推行到市場上後一陣子出現了「白霧/藍霧現象」。不少駕駛因為白天太陽光照後產生的白霧/藍霧現象造成視線模糊影響行車安全。這時,有些廠商就會用「雨天、夜間情晰」等宣傳,把光照時可能產生的缺點,反而變成了一種無太陽光照射時的優點。

主持人撒貝寧:「驗證結果證明答案A是錯誤的。」

依序下來,檢視液氮是不是正確答案。

雖然場面浪漫美麗,有達到題目設定的要求;現在只剩隔熱紙推薦下常溫水,會不會是正確答案?馬上揭曉。

主持人撒貝寧:「楚涵,這個是什麼?什麼情況?」

實驗解說鄧楚涵:「其實這是我們老朋友了,小撒,大氣壓嘛,當我們把裡面的水燒開的時候,這裡邊的水就氣化成了水蒸氣,把水蒸氣倒扣過來的時候,由於它把裡面的空氣給排除了,它遇到了常溫的水,也就是C選項,它迅速的冷凝,體積就收縮,體積收縮之後桶內的氣壓就迅速降低,在外界大氣壓的擠壓下邊,它就被壓癟了,而這個力量有多大呢?我們初步算了一下,一共有16萬牛頓,這是一個什麼概念呢?就是相當於16(公)噸的重物壓了上去。」

至於另外兩個選項為什麼無法達成,那是因為固體狀的冰塊有縫隙,外界空氣可以補充桶內體積的收縮;液氮則是在氣化過程中變成氣體,直接進入桶內,所以這兩個選擇都不是最後的答案。

看清楚了嗎?這就是大氣壓力存在的事實。

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引用
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