章節7
保溫瓶能保溫是因為裏麵
有一個真空瓶膽嗎？熱像一個隱身人，來無影，去無蹤。它是逃跑的高手，善於通過傳導、對流和輻射3種方式，從溫度高的地方跑到溫度低的地方，所以倒上一杯熱水，很快就變涼了。
保溫瓶的裏麵有一個雙層玻璃製成的瓶膽。這兩層玻璃之間沒有空氣，是真空的，能阻止熱通過傳導對流的方式散發掉。瓶膽的內外壁表麵都塗上了水銀。內壁的水銀就像兩麵鏡子，使瓶內的熱來回反射，而不肯向外輻射散熱。外壁的水銀能把外麵的輻射熱反射回去。這樣，保溫瓶的裏麵和外麵的熱就不能互相傳遞了。
在保溫瓶裏裝上熱水，熱沒有辦法跑出去，隻好老老實實地呆在裏麵，所以水涼得很慢。同樣道理，外麵的熱也不容易進到裏麵去，因此用保溫瓶裝冰淇淋，很長時間也不會融化。
［我還想知道］
在我們的周圍充滿了氣體。這些氣體就是空氣。我們雖然看不見它，也摸不著它，但是可以通過它流動時所產生的風而感覺到它的存在。
空氣中最主要的成分是氧氣和氮氣。氧氣約占空氣的21％，氮氣約占78％，剩下的1％是二氧化碳、一氧化碳、氬等氣體。
筷子伸進水裏經過折射
看上去像是折斷的嗎？光是沿著直線傳播的，可是這並不是說光的傳播方向永遠不會改變。比如說，當光遇到鏡子一類的反光物，它會掉過頭來朝另外一個方向跑。這時，鏡子就是光的一個新起點，它仍然沿著直線傳播，隻不過方向與原來的不同。我們把這種現象叫做光的反射。
光如果從兩種密度不同的物質中通過，那麼在這兩種物質交界的地方，光的傳播方向也會發生改變，這叫做光的折射。
光從空氣中進到水裏，因為水的密度比空氣大得多，於是，在水和空氣相交處光發生了折射，不再沿著原來的方向傳播。把筷子伸進水裏時，我們眼睛看到的是水下那部分已經發生折射後的光線。這股光線當然不會與水麵上的光線成一條直線，所以筷子雖然沒有斷，可是看起來卻像是斷了一樣。
［我還想知道］
兩邊薄、中間厚的放大鏡也是利用光的折射原理使我們覺得這個物體比原來的大了許多。
光從密度大的水中進入到密度小的空氣裏，也會發生折射，所以在水中看岸上的東西會發生錯覺。
肥皂泡的色彩是反射
太陽光的結果嗎?在陽光下，托起肥皂泡，就會發現，原本是白色的肥皂泡變得豔麗起來。其原因何在呢?
肥皂膜是無色的，就像一張透明的玻璃紙，它非常薄，有正麵和背麵。陽光射到肥皂膜上，在其正麵和背麵都會產生反射。當陽光穿過正麵，到達背麵，便立刻反射回來；反射回來的光線回到正麵，又會引起一定的反射。由於肥皂膜極薄，兩股反射的光線，就可能重疊起來，在肥皂膜不同厚度的地方，有的光會增強，有的光會減弱，甚至消失。而陽光是由7種單色光組成的，若在肥皂膜某一片正好使兩股反射回來的紅光相抵消，在這個地方就看不到紅光，而是藍綠色。而在其另一部分，某種色光得到加強，呈現出來的就是另一種顏色。正是由於這個原因，肥皂泡才顯得五顏六色。
［我還想知道］
肥皂溶解在水中以後，它們分子之間的力還很大，當用一根管子沾上一點吹進空氣後，會形成一個很結實的膜，這就是美麗的泡泡了。如果空氣量增加到一定程度，膜就破了。
用一根管子沾上一些洗衣粉水，也會吹出美麗的泡泡。
裝有水的紙杯不會燃燒是因為
水吸走了火的熱量嗎?小朋友們都知道紙遇到火就會被燒毀，但是，如果用比較厚的紙做成一個不漏水的杯子，用一根毛衣針穿過杯口邊緣，毛衣針的兩頭搭在兩隻瓶子上，杯中裝半杯水，在紙杯下麵點燃一支蠟燭。過會兒，水燒開了，而紙杯一點兒也沒燒壞。這是為什麼呢?
原來，在紙杯下點燃蠟燭，杯裏的水吸走了傳到紙上的熱，水溫便升高了，水熱到100℃開始沸騰，在正常大氣壓力下，水溫不會再升高，因此在水蒸發幹以前，紙杯達不到燃燒的溫度，紙呢，也就不能燃燒，不信，你自己就動手試試看。
［我還想知道］
在地麵上，任何物體受到的壓強都是一個大氣壓。從地麵往下走，愈往深處走，氣壓愈大，水的沸點也就愈高；深度平均每增加1公裏，水的沸點就提高3℃。
在相反的情況下，水的沸點也會降低。我們在高山上不容易把飯煮熟，就是因為高山上氣壓低，水不到100℃就沸騰的緣故。
剛燒開的水上麵比底下熱是
因為水蒸氣上升的緣故嗎?水壺裏的水剛燒開，你敢把手伸進去嗎?沒有人去做這樣的傻事。但是你敢去摸剛燒開的水壺的底嗎?不敢，這不是比把手伸進開水裏更燙嗎?其實不是這樣。你隻要懂得這方麵的道理，你就敢去摸剛燒開的水壺底了。
原來液體在受熱的時候，它的體積也會膨脹起來，密度也就相對的小了。對於同樣體積的兩部分液體，密度小的那一部分比較輕；在同一液體中，輕的部分就要浮在上麵。
水在剛剛燒開的時候，壺中各部分水溫度還沒有完全到100℃。當我們把壺由火上提下來時，壺底沸熱的水已升到上部，較冷部分的水下降到壺底，因此最熱部分的水在最上麵，再熱就要化成水蒸氣逃到壺外去了。
［我還想知道］
如果水壺裏的水已經開得很久了，那麼，你千萬不要再去摸水壺的底，因為這時候整個水壺裏的水已對流過了，壺底部分熱得跟上麵的水一樣燙手。
水剛燒開時水壺底部卻是另一種情況，那裏的水溫低於100℃，所以當壺裏的水剛剛燒開時，我們用手去摸摸壺底，就感到不大燙手了。
水到沸點就不再升溫是因為
水蒸氣帶走了熱量嗎?在平常的氣壓下，水燒到將近100℃，就會沸騰起來了。也許你會以為，要是把火燒得更旺些，那麼開水的溫度該超過100℃了吧!果真是這樣嗎?假如我們有一個特殊的溫度計，來測量開水的溫度，你就會知道，不管怎樣加大火力，溫度計裏的水銀再也不上升了，還是停留在100℃。
水沸騰起來的時候，雖然它還是不斷從火焰那裏大量的吸收熱量，但是，它同時也變成蒸汽跑到空氣裏去。每1克水分子化成蒸汽，都要帶走500多卡的熱量。這時候火焰把熱量一傳給水壺，立刻就被水分子帶到空氣中去了。壺裏水的熱量不能積聚下來，溫度自然就升不高了。盡管你加大火力，但是所增加的熱量，隻不過使更多的水蒸發罷了，水的溫度是升不上去的。
不過，要使水在沸騰的溫度升高，也有一個辦法，那就是增加氣壓。因為作用在水麵上的氣體壓力，總是竭力阻擋著水分子溜到空氣裏去。氣壓愈高，水要抵抗氣壓而開始化成蒸汽，就必須有更高的溫度才行。因此讓氣壓增加，水的溫度也就升高了。
［我還想知道］
如果使水承受的壓力更大，沸點也就更高。像14個大氣壓的蒸汽鍋爐，它裏麵的水要到200℃才會沸騰。
在世界的最高峰——珠穆朗峰的峰頂燒水，隻要燒到72℃左右，水就會沸騰了。
水柱是因為受到了地球的
引力而分散成小水滴嗎?我們把自來水龍頭打開一點點，就有一股細水柱從水龍頭裏流出來。假如流出來的水量始終是保持同樣的數量，那麼這股水似乎應該一直以同樣粗細的水柱往下流，可是事實卻不是這樣，水柱流到了下麵就分散成了水滴。
我們知道地心對任何東西都有吸引力，如果從二樓的窗口輕輕丟下一粒小石子，就可以發現小石子愈往下落，速度愈快。因為物體受到地心吸力往下落時，它的速度是越來越快的，這種運動叫做加速運動。水柱也是由於受到了地球的吸引力而分散成了水滴。
［我還想知道］
吹足了氣的氣球過些時間就小了，這是因為盡管氣球看起來不透氣，其實還是有許多很小的孔。我們硬將氣吹進去，裏麵的壓強比外麵大，因此氣就會從小孔中慢慢跑出來，時間一長，氣球就縮小了。
吃飯時看電視，電視會將大腦的注意力吸引在電視上，血液會湧向大腦，腸胃得不到大腦的指揮而“罷工”，久而久之會引起消化不良甚至胃病。
水鬥裏的水是由於水流中夾雜著
空氣而發出咕嚕聲嗎?我們知道，水鬥裏的水從放水孔流出，經排水管再到達下水道。在放水時，由於水鬥裏的水位比下水道水位高，因此水流很急，在放水孔處就形成了一個低壓區。當水鬥裏還積有一些水的時候，四周的水向放水孔彙集，我們可以明顯看到放水孔上由於彙集而形成的旋渦。因此，在放水孔以下的一段管子裏，水流是十分紊亂的。水流的互相作用會引起水的振動，發出“嘩、嘩”的流水聲。但是，由於管內充滿著水，這種聲音隻能在水中傳播，並很快被水吸收，所以不易聽到。
在槽內積水即將放完時，旋渦使流入放水孔的水盡量貼管壁旋轉而下，在旋渦的中央形成了一段空氣柱。由於管內紊亂的水流夾雜著空氣，水流和空氣的作用使空氣發生強烈的振動發聲，這種聲音還由於空氣柱的“共鳴”而大大加強。所以，當水鬥裏的水放完時，我們就會聽到咕嚕嚕的怪聲。