正文 “外氣”使玻璃杯不炸(1 / 1)

知識導航

夏天自行車車氣太足會爆胎;冬天水管會凍裂;熱水瓶塞會自己跳起來;踩扁的乒乓球泡在熱水中會恢複原狀;泡好的熱茶放在普通玻璃上,玻璃會炸開。為什麼會出現這些現象呢?江湖中有一種“外氣”功夫,將滾燙的水倒入普通的玻璃杯,杯子不會炸開,這是怎麼回事呢?

我們在觀看表演時,經常會看到表演者在桌上並排放著一串玻璃杯,請觀眾將爐子上剛燒開的水倒入玻璃杯。水剛倒進去,隻聽“哢吧,哢吧”直響,水杯炸裂了,滾燙的開水灑了一地。桌子上隻剩下一個未倒水的杯子。這時表演者手持一小勺上台。大家看過之後,覺得這個小勺普普通通,沒什麼異樣。

表演者左手持勺,右手不停地朝小勺抖動,稱在給小勺發功。約1分鍾後,他將小勺輕輕放入桌上的水杯裏,倒水的人又端起滾開水朝杯子澆下去。結果會怎麼樣呢?

物理現象的解析

為什麼我們買來的罐頭很難打開?因為工廠在生產罐頭時放進去的是熱的,氣體受熱後膨脹,當冷卻後裏麵的氣體體積減小,外麵大氣壓大於內部,我們打開時比較困難,如果微熱一下罐頭就很容易打開了。看是簡單的熱脹冷縮,在生活中卻是無處不在。科學知識無處不在,學習也無處不在。

結果,杯子沒有炸開。這令在場的許多觀眾感到十分驚異。其實,原理是這樣的:滾開的水注入杯後,杯子受熱膨脹,由於玻璃的導熱性相對較差,裏層玻璃膨脹後,外層還沒有接收到熱,導致玻璃杯外壁膨脹滯後,外壁的壓力在瞬間驟然增大,壓力超過杯子的內強度,於是炸裂了。

放入小鐵勺不炸的主要原因有兩個:第一,水先澆到了勺子上,勺子吸收了一部分熱量,間接地減小了玻璃的熱膨脹係數;第二,放入鐵勺,等於給杯子提前預熱了,減少了受熱的突然性,所以杯子就不炸了。

我們生活中應用到熱脹冷縮原理的例子也很多,它們都與氣功無關,我們要相信科學。

熱脹冷縮

物體受熱時會膨脹,遇冷時會收縮。這是由於物體內的粒子(原子)運動會隨溫度改變,當溫度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當溫度下降時,粒子的振動幅度便會減少,使物體收縮。

對於一般物體,熱脹冷縮是成立的。當物體溫度升高時,分子的動能增加,分子的平均自由程增加,所以表現為熱脹;同理,當物體溫度降低時,分子的動能減小,分子的平均自由程減少,所以表現為冷縮。但也有例外,比如水,水中存在氫鍵,在溫度下降情況下,水中的氫鍵數量增加,導致體積隨溫度下降反而增大。

一般來說,氣體的熱脹冷縮最顯著,液體其次,固體最不顯著。因為氣體分子之間的引力比液體和固體分子之間的引力小,受溫度的影響就更容易一些。