用一个小小的玻璃瓶就能模拟龙吸水现象?
2023-05-30魔力科学小实验
魔力科学小实验
水龙卷是一种剧烈的天气现象,因酷似“真龙饮水”,被民间形象地称为“龙吸水”;因其壮观及罕见的姿态,它也常见于各媒体头条。
龙卷风是一种管状旋转气流,发生在陆地上的叫陆龙卷,发生在水面上的叫水龙卷,也就是民间俗称的“龙吸水”。
实际上,“龙吸水”现象中的龙并非科学存在,而是一种发生在水面上的极端气候现象。
发生“龙吸水”现象时,“龙吸水”的上端与雷雨云相接,下端直接延伸到水面上,空气绕龙卷的轴快速旋转。受龙卷中心气压极度减小的吸引,水流被吸入涡旋底部,并随即变为绕轴心向上的涡流,一边旋转,一边移动,破坏力虽不及陆龙卷,但对附近船只仍会造成严重影响,需要预先避让。
很多读者可能没见过真正的水龙卷。不过,今天我们可以用一个玻璃瓶模拟“龙吸水”现象,而且还真有几分神似。这到底是如何实现的呢?这背后又隐藏着什么样的玄机?这正是本期实验要探讨的主题。
操作步骤
实验现象
通过上面的实验,我们可以发现:玻璃瓶内的酒精燃烧完毕后,盆里的水会瞬间被吸入空瓶中,犹如微缩版的“龙吸水”。
实验原理
玻璃瓶内的酒精被点燃后,瞬间加热了瓶内的空气,并使其膨胀。火焰熄灭后,瓶内空气遇冷收缩,体积减小,气压变低。此时,玻璃瓶外部的气压高于瓶内气压,气压差将水压入了玻璃瓶内。
大气压强的影响
大气对沉浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强,也称大气压或者气压。
大气是一种无色无味无形的特殊物质。不过,我们可以借助生活中某些现象感知大气压强的存在。
舉个简单的例子:仔细观察,你就会发现,口服液配套的小吸管并不是圆的,而是有棱角的。吸管穿过橡胶塞进入小药瓶后,我们用力啜吸管,管内空气会被抽掉,瓶外的空气随即会通过棱角吸管与橡胶塞之间的缝隙进入药瓶内。这时,在气压差的作用下,药液会通过吸管压进我们的嘴里。
换句话说,如果使用圆形吸管,那几丝空气就无法漏进药瓶,我们即便用尽力气,也可能喝不到那几毫升药液。
此外,用吸管喝饮料、烧开水、用高压锅煮食物、用钢笔写字、给轮胎打气、用水泵抽水、无胶挂钩等都与大气压强有着密不可分的关系。
你现在看这些文字时,不经意间的吸气与呼气动作也是借助大气压强完成的!
原来,呼吸也是个充满科技感的事儿。