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熱學小實驗—會跳舞的水滴

來源:奧數網 文章作者:沈寧華 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,一會兒水開了,水滴掉在灼熱的爐盤上,便飛快地跳起舞來,水滴一面旋轉著一面跳著,就像是有了生命一樣。

  這種有趣的現象只有在爐盤燒的很熱,有些發紅的時候,才可能看到。如果爐盤是溫熱的,一滴水掉在上面就會迅速地蒸發干,消失的毫無蹤跡。如果你是一個愛動腦筋的人就會立即畫上一個大問號,為什么水滴在更熱的爐盤上消失得比溫熱的爐盤上要慢呢?按說爐盤越熱,蒸發得越快!

  是不是實驗做得有誤?你可以反復地進行幾次,把同一鐵盤燒成不同的溫度,滴上同樣溫度的水,你總會看到水滴在燒得很熱的爐盤上舞蹈,有時會持續3—4分鐘?茖W家對這種現象也感到十分奇怪,他們用高速攝影機拍攝下水滴舞蹈時的各種姿態,最后發現了水滴跳舞的秘密。原來,當水滴碰著灼熱的鐵板的時候,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,鐵板的熱是通過蒸汽傳到水滴上,反倒慢了。通過蒸汽加熱,使水滴全部變成水蒸氣,要用3至4分鐘的時間,在這個期間水滴得到水蒸氣的保護,因此能在鐵板上跳動,而掉在溫熱的鐵板上的水滴,由于沒有蒸汽的保護直接和熱鐵板接觸,反倒蒸發得快,一會兒就消失了。

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