伊利诺伊大学的化学家在美国伊利诺伊州曾经做过一个测量气泡温度的实验。
由于液体中的气泡被压缩,其内部变得非常热,测得的温度约为20,K,是太阳表面的四倍,相当于达到20,摄氏度。
研究人员制作出这种气泡高温的方法是声致空化:发射超过18,赫兹的声波,在高速冲击下产生微小气泡,瞬间就会破裂。
这种泡泡的破裂造成了强烈的局部加热。观察光谱,科学家们就能用天文学家同样的方法测定恒星的温度。
若以浓硫酸代替水,泡沫的亮度可提高3倍,甚至在明亮的房间里都能看到泡沫的出现。
因此,破了的肥皂泡不会产生20,度的高温,一个能产生20,度高温的泡沫就是通过特殊方法产生的。
在自然界中,不是人工产生的气泡,最高温度是指射虾的温度。
枪虾是一种身长只有5厘米的小虾,但却有一大一小两个熬。
大鱼的鱼熬成2.5公分长,熬制有一种特制装置,可透过开合高速水流。
高流速可达每小时公里,即30米/秒。
在高速的水流下,枪虾会击晕动物并杀死猎物。
在枪虾开合时,会发出噼里啪啦的响声,听起来就像是枪响。
这些微小的气泡在此过程中产生,在1/10亿秒内,这些气泡就会破裂,并在度的高温下破裂。
事实上,让身体烧伤的并非温度,而是热。
人类的身体触摸一个物体,它感觉到的温度和温度计测量的温度是2个数值。
有时温度达到了度,但我们摸上去也不会烫。
比如把一根筷子丢进沸水里煮一下,捞出来之后,捏住它也没什么特别的感觉,因为这段时间热量从筷子表面传到手指头上的速度很慢。
假设我们把一只不锈钢汤匙丢进沸水里煮熟,再捞出来捏一捏,那种感觉完全不同,就觉得不锈钢汤匙要烫得很多,因为热量传递得太快。
要使人体灼伤,只要物体超过人体温度就可以。有些物体温度较低,比如40度的物体,会使人产生灼伤,这被称为低温烧伤。
用暖宝宝时要注意保暖,虽然温度不太高,但长时间贴在一个地方还是会引起低温烫伤。
根据肥皂泡破裂的瞬间时间来看,肥皂泡破裂的时间越短,但破裂的时间与皂膜的表面张力也有关系,一般家庭用肥皂制成的肥皂泡,其破裂时间约为几微秒,产生的温度在几百度至1度之间。
能把肥皂泡吹起来的原因是表面活性剂与水的混合。这些表面活性剂的作用会破坏水的表面张力,使水被拉成极薄的膜,从而形成肥皂泡的表面。
据科学家测定,这种肥皂泡很薄,其厚度可达1纳米至10纳米。
与之相比,病*的直径大小大约为纳米。
泡沫的厚度正好覆盖了可见光的波长范围,因此在肥皂泡表面上,光线会发生衍射和干涉,使肥皂泡的表面呈现五彩缤纷的光泽。
众所周知,水分子非常,很小,很小,很轻。于是肥皂泡破了。其能量在瞬间以水分子的动能形式表现出来。
当一个分子的动能发生变化时,温度就会变得非常热,这就是肥皂泡破裂后产生的原因。
当开尔文时,即27度时,分子的平均移动速度是米/秒。
在温度达到K时,即℃时,分子运动速度增加了两倍,达到米每秒。
从这个结果可以看出,速度每加倍,温度就以平方比增加。
当我们吹肥皂泡时,气泡的能量是由空气的动能转化为表面张力的势能。
在破碎的瞬间,这些势能会在瞬间释放出来。总能虽然是很小的,但分配给水分子的能量是非常高的。
事实上,我们能感觉到的温度就是分子平均动能的表现。
赵智慧