衣服穿舊了皺巴巴？
別擔心，用熨斗熨一熨就平整了
可你知道為什么
熨斗能把衣服熨平嗎？

Q1、保溫杯如何做到保溫？用什么辦法能夠加強保溫效果？

by ~

答：

一般是靠真空夾層。

熱量的傳遞有三種方式，分別是熱傳導、熱輻射和熱對流。一杯水放在桌子上逐漸冷卻的過程中這三種熱傳遞都會發生。高溫的熱水會時刻以電磁波的方式向外輻射熱量，這就是熱輻射；水表面附近的熱空氣與更遠處的冷空氣對流，熱量被熱空氣帶走；熱水的熱量還可以直接傳遞導杯子上，杯子再傳遞到桌子上，這就是熱傳導。一般情況下，熱輻射傳熱效率較慢，熱傳導效率高，熱量散失主要來自于熱傳導，不過熱傳導也依賴材料的導熱性能，金屬的導熱性能就很好，如果是搪瓷杯子裝熱水，很快你就會發現杯子也變得燙手，這就是金屬熱傳導的體現。

保溫杯的真空夾層就是為了隔絕熱傳導，熱量傳導也是需要介質的，抽成真空就熱量就無從傳導了。保溫杯中的熱傳導介質就只有杯子本身了，不過雖然保溫杯的內壁是不銹鋼的，但外壁一般是導熱系數低的材料，被傳導走的熱量就少很多了。蓋上杯蓋以后，熱輻射和熱對流也很弱，自然就能保溫了。

至于加強保溫效果，我個人對保溫杯的保溫效果其實已經很滿意了，但既然讀者大大問了，那咱就給您支一招。

按我們讀者的平均年齡來看，大家應該都見識過另一種保溫性能更好的神器吧，沒錯，就是暖壺，就那個老電視劇里經常出現的一尺來高的綠皮小胖子！當然我沒有說你們老的意思啊。

要說這暖壺雖然容易碎，但保溫效果是真的好啊，好壺沸水在里面放三天還燙嘴。不過它保溫的原理也是靠真空夾層。但它還有兩個小秘訣，一是它的內壁是玻璃的，玻璃導熱性比金屬差遠了，所以傳導得更慢；二是它利用銀鏡反應在內壁鍍了一層銀，銀對熱輻射的反射效率更高，進一步減少了熱量損失，所以保溫性能更好。

不過上面這兩步好像都不太容易實現，其實也可以考慮抽高真空，不過你們好像沒有分子泵，所以，不行就直接買把暖壺吧。

by 霜白

Q2、熨斗為什么能熨平衣服？

by 一個好奇的高中生

答：

在回答這個問題之前，我們先說一下衣服為什么會起褶皺。

制造衣物的面料有很多種，但里面都會含有高分子纖維，這些高分子鏈段之間會通過氫鍵來維持整體結構的穩定。如果受到了外界的應力，亦或是遇水遇熱，原有的氫鍵會發生斷裂，新的氫鍵會產生，從而使整體的結構發生改變，氫鍵比較密集的地方就會存在較強的相互作用，從而使衣物產生褶皺。

所以想要讓衣物變平整，就要讓這些氫鍵存在于能讓衣物平整的地方，而通過熨的方式，就能達到此效果。熨斗通過加熱的方式使水槽里的水汽化為水蒸氣，并通過底部的空洞噴出。當高溫蒸汽作用于衣物時，不僅可以使纖維中的氫鍵數量變少，還能使纖維本身更加松弛。經過熨燙后，纖維內部的鏈段會在新的平衡位置形成新的氫鍵，并隨著溫度的降低不斷穩固，于是衣物就能恢復之前平整的狀態了。

照這樣的說法，我們不難看出，其實想讓衣物變回平整的狀態，最重要的兩個條件就是水（軟化纖維）和溫度（改變結構），或許不需要熨斗，用其他能產生高溫的用電器（比如電吹風）配合水說不定也能起到一樣的效果哦。

by Eric

Q3、請問，如果能把氯化鈉和硝酸鉀兩種固體溶于純水之中，然后在一定的溫度下（不會破壞離子）蒸干，能否得到氯化鉀固體與硝酸鈉固體？謝謝解答。

by zcx

答：

能，但不只得到這兩種固體。具體情況可能會相當復雜。

和這兩種物質都是由離子組成的。它們溶于水后，會以離子形式存在。水溶液中存在、、和四種離子，它們的量由氯化鈉與硝酸鉀兩種固體的量決定。在蒸干溶液時，這四種離子可以組合成、、和四種物質（或者說離子組合），它們都可能析出，具體的析出順序和析出量要看溶液中離子濃度和結晶溫度。率先達到溶解度的物質會最先析出。想要具體分析這么復雜的例子，需要參考相圖。

舉個例子，上面的相圖是 100℃下、、和四種離子的水溶液系統相圖，橫縱軸都是離子濃度，實線是相邊界。100℃時，配比在 D 點的溶液會析出，配比在點的溶液則會析出和。

需要注意，一旦開始析出，那么溶液組分也就發生了變化，移動到了相圖上一個新的點。并按照這個點的組分析出。組分不斷變化，在析出過程中會在相圖上走過一條線。

所以，如果是摩爾比 1:1 的氯化鉀和硝酸鈉固體溶解在水中（相圖 O 點），100℃結晶時首先會析出氯化鈉晶體（沿 OA 虛線移動到相邊界），然后析出氯化鉀和氯化鈉（沿相邊界移動到點），接下來析出氯化鈉、氯化鉀和硝酸鉀（停在點）到蒸干。這種情況是不會析出硝酸鈉晶體的。如果初始配比不是 1:1 而是其他比例，那么析出順序、析出量乃至析出晶體種類就都會發生變化，需要具體分析。

參考資料：

[1] 如果我把 KCl 和 NaNO? 都溶在一塊的話，把溶液給蒸發結晶，出來的是 KNO?，還是 KCl？

by 藏癡

Q4、地鐵站里用于檢測液體的機器是怎么工作的？

by 無明

答：

簡而言之，機器是利用不同液體在物理性質上的差異，來實現不接觸液體就能進行安檢的目的。

目前，在我國地鐵液體安全檢查應用最為廣泛的是準靜態電子計算機斷層掃描技術，即基于介電常數測量的技術。安全液體和危險液體的介電常數相差較大，不同極性分子的介電常數不同，而不同介電常數的液體會對周邊的電磁場產生不同的影響，例如改變電場的強度、平板間的電容等。利用這一點，我們可以檢測施加電場后被測液體反饋的信號（例如電場強度，電容或復阻抗）分析液體分子的極性。例如，油類分子的極性較水分子更弱，所以它具有更低的相對介電常數。易燃易爆危險液體大多有機化合物（如汽油、煤油等），飲料等安全液體含水量高，所以危險液體的極性一般比安全液體的弱，由此就可以來判斷該液體是否易燃易爆。

by 深淺

Q5、《三體》中為什么核彈外層炸藥爆炸核彈卻沒有發生核爆？

by 杜雨欣

答：

讓我們先看看原著中的片段:

“有一個辦法：向那個球射擊。”爆炸物專家在大史耳邊低聲說。

“不會引爆？”

“只會引爆外圍的常規炸藥，但會將炸藥打散，無法對中心核炸藥產生精確向心壓縮，肯定不會發生核爆炸。”

《三體》第一部 25 章

到這里其實大劉的思路很明顯了，因為核彈（書中設定是原子彈）的起爆是要先點燃周圍的常規炸藥，產生向內壓縮的沖擊波，從而讓內部的裂變原料達到反應所需要的臨界狀態。按這種描述，核彈女孩手里的核彈的起爆方式應該是內爆式，或稱為收聚式。

這種核引彈目前可公開的資料中，核彈還有一種槍式引爆的方式。它將核原料分成兩份或多份，比如下面的示意圖就是分成了兩個半球，每個部分的質量不超過核反應的臨界質量。當一側的常規炸藥引爆后，各部分核原料被沖擊擠壓到一起，形成一個超臨界質量的整體，從而引發核裂變反應。

總結起來，內爆式是點燃外側一圈炸藥將核原料向內擠，槍式是點燃一側炸藥將核原料朝一個方向擠。現在你應該能從外形很輕松地區分“胖子”和“小男孩”分別是哪種起爆方式了。

愿世界和平。

by 牧羊

Q6、漩渦是怎么產生的？

by 孜

答：

漩渦是流體繞圓柱中心軸線進行圓周運動的現象。在自然界中，我們時常可以見到漩渦的身影，例如破壞力巨大的熱帶氣旋以及水中橋墩后的漩渦。自然界中不同的漩渦的具體產生機理有所不同，但基本上都是地轉偏向力的作用下形成的。地轉偏向力是一種慣性力，是由于地球自轉而使地球表面運動物體受到與其運動方向相垂直的力。我們知道，在地球上緯度低的地方，其距離自轉軸距離較遠，因而其繞自轉軸自西向東運動的線速度較大。當物體在北半球自南向北運動時，其自東向西的線速度高于當前緯度較低的地表的自東向西的速度，因此物體的運動軌跡相對地表會向東運動，也就是向右側偏折。在北半球自北向南運動時，物體的運動軌跡會相對地表會向西運動，綜合來看，當流體因對流等因素運動時，在北半球下易進行順時針運動形成渦旋，而南半球運動的流體則會形成逆時針的渦旋。

而除了這些自然界自發產生的流體渦旋外，還有許多其他各式各樣的渦旋，例如超導體中常見的超導磁通渦旋。我們知道，超導體是有著絕對抗磁性的，即其內部磁場強度保持為 0。當我們在一塊超導體上施加磁場時，隨著磁場逐漸接近超導體的臨界磁場，超導體上將會出現磁通渦旋，在渦旋的內部為不超導的正常態，有磁場穿過，如圖所示。圖中的每一個亮點都代表著一個磁通渦旋，而這種漩渦呢，體現了超導體內的序參量的空間調制。相應的渦旋動力學研究，也是凝聚態物理學的一個方向捏。

by chen

Q7、光在水中的速度是如何測量的？

by 歲月安好

答：

測量水中光速可以分為直接測量和間接測量。

間接測量水中光速可以很簡單，只要通過（這是折射率的定義式）和折射定律（可以通過費馬原理直接導出），就可以通過測量空氣-水界面的全反射角很簡單地得到水中的光速

在不使用現代光電系統的前提下，直接測量稍微麻煩一些。歷史上 1849 年菲索使用旋轉齒輪法測出了空氣中的光速，同樣的方法幾乎不需改進就可以測量水中光速。

左：光路主視圖；右：光路側視圖

菲索實驗在光路上放置了一個齒輪和一面反射鏡，二者間距為 L。齒輪軸向與光的傳播方向相同。光通過齒輪上齒的間隙射到反射鏡上并再次經過齒輪。齒輪不轉時，反射光可以從同一個齒隙通過齒輪。轉動齒輪，光會被齒擋住。改變轉速，在某一個合適的轉速下，反射光可以在下一個齒隙通過齒輪。再加快轉速，合適轉速反射光可以通過再下一個齒隙。記錄轉速差，那么就有，其中 N 為齒輪齒數。如果在齒輪和反射鏡之間插入一段長度為的水（假設容器壁透明而且非常薄），那么上面公式就簡單改成。已知 c 的話，水中光速 v 并不難解。

參考資料：

[1] 光速是如何被計算出來的？

by 藏癡

Q8、一根一米的尺子，在地球海拔高度為零的地方橫著和豎著的時候是否一樣長，如不一樣，請問為什么？

by 匿名

答：

太長不看版：不一樣長，豎放的尺子會比橫放的短一些，但短的非常非常非常少。

可以這樣理解，真實的尺子本身是有重量的，因此下面部分的尺子會受到上面部分尺子壓力而被壓縮，從而變短。但由于尺子本身硬度很大，這個被壓縮的量非常非常小，以致于通常可以忽略不計。

不過本著嚴謹的科學精神，我們可以簡單地估算一下尺子到底短了多少（前方物理預警）：

設尺子的總長度，橫截面積為 S，尺子材料的密度為，垂直于地面放置。在未被壓縮的尺子上建立如下圖所示的坐標系

取尺子的一小段微元來分析，對于位于坐標處的微元，其受到的壓力就是上方總長度的尺子的重力

楊氏模量是一個描述物體縱向的彈性的量，定義是應力比上應變，只與材料本身性質有關

設這一小段微元被壓縮后改變的長度為，它的應變就是, 即有

最后對整個尺子來求和，得到尺子總的變化長度

用這個公式來估計，北京大概在北緯 39°，不妨取緯度 40°，海拔高度為零的重力加速度。

如果這是一把鋼尺，鋼的密度，鋼的楊氏模量，那么代入可以得到鋼尺縮短了，僅僅縮短了五百萬分之一，尺子的長度縮水后還剩下 0.9999998m（沒數錯，是 6 個 9）。

如果是塑料尺，市面上的塑料尺一般用比較硬的 PS 塑料，這種塑料的密度約為，楊氏模量約是，可以得到塑料尺縮短了，比鋼尺稍多一點點。

總之，雖然很少，豎起來的尺子確實是比橫放的時候短了一丟丟!

by childe

本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Frions

總結

以上是生活随笔為你收集整理的熨斗为什么能熨平衣服的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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