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狭路相逢,水获胜

2012-11-08叶洋滨

科学24小时 2012年3期
关键词:表面张力丁丁科技馆

□叶洋滨

狭路相逢,水获胜

□叶洋滨

最近,丁丁和冬冬两个好朋友之间发生了一点不愉快,双方争得面红耳赤,谁都不服谁,原因居然是为了争论水和酒谁的力气更大。这两个小家伙的想法倒是挺奇特的,可这到底是怎么回事呢?

原来,丁丁去浙江省科技馆玩的时候,在科学表演台看到了科普辅导员表演的一个“硬币水上漂”的趣味小实验,被深深地吸引住了。在科普辅导员的演示下,丁丁发现,一杯水居然把一枚五角硬币牢牢地托住了。看似柔弱无形的水居然蕴含着这么神奇的力量,科学世界实在是太妙不可言了!

丁丁一回去就兴奋地把这个特别稀奇的事情告诉了好朋友冬冬。冬冬也是个充满好奇心的小朋友,他听丁丁这么手舞足蹈地解释和描述,认为水和酒其实都是液体,本质应该是一样的,既然水能够把硬币托起来,那酒自然应该也可以。丁丁就不服气了,虽然他解释不清楚,可是依稀记得辅导员老师有说过,硬币能浮在水面上和水的表面张力有关,酒精的表面张力似乎是比水小的,力气又怎么大得过水呢?回想起辅导员老师介绍过的原理,丁丁灵机一动:既然自己解释不清楚,那为什么不和冬冬一起去科技馆找辅导员老师问个清楚呢?

于是,丁丁和冬冬一同来到科技馆。表明来意后,辅导员老师带他们来到了科学实验表演台,这里即将进行“狭路相逢,谁获胜”的实验表演。实验的主角就是水和酒精,用实验来告诉大家谁的表面张力更大。当水与酒狭路相逢时,究竟会发生怎样激烈的碰撞,谁又会获胜呢?

和丁丁、冬冬一样,我们也带着问题,先来学一学这个趣味实验的操作步骤和相应原理吧。

首先,辅导员老师在塑料杯里装入半杯清水,并滴入几滴红墨水,使水变成淡红色;其次,将淡红色的水倒入乳白色的平底瓷盆里(水量只要能盖住盆底表面即可,不要太多,也不要太少),这样看上去,盆底就是一片淡红色的水;最后,用滴管从盛有95%浓度酒精的瓶内,取少量酒精,滴几滴在瓷盆的中心位置。

辅导员老师耐心地给出了科学实验小贴士。原来,水是具有表面张力的。在没有滴入酒精以前,瓷盆内红色水的表面张力在各个方面都是相等的。而在滴入酒精以后,水的表面张力遭到破坏,由于水的表面张力比酒精的表面张力要大,因此水就从各个方向把酒精拉去了。这样,看上去瓷盆底部就露出一块既无水也无酒精的“空白地带”,水、酒相逢好似在进行一场拉力赛一样。这个实验也说明不同液体的表面张力不同。

听完了辅导员的解释,丁丁和冬冬恍然大悟,决定自己也回家试试。

通过认真观察,我们看到在盆底,酒精和水之间有一条很明显的分界线,在这条分界线上,酒精和水仿佛在进行一场“水、酒拉力赛”。红色水的一方拼命用力向外拉,而酒精一方则全力向内拉,像拔河比赛一样,有趣极了。实验最后,大家发现滴酒精的那个地方变成了一片空白,看来还是水的“力气”比较大。

认真记录了实验步骤,也看到了神奇的实验现象,这下丁丁和冬冬总算是达成共识了,但他们两个还是不满意,脑子里仍装了许多的小问号等着辅导员老师来解答,其中最搞不懂的就是为什么最后会出现这样的现象呢?水酒相逢,为什么最后还是水获胜了呢?

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