我的位置: 上观号 > 上海科协 > 文章详情

冰箱为什么会爆炸?大雁为什么要排成“人”字飞行?为什么月球表面像个麻子脸? | 为什么

转自:上海科协 2025-01-04 14:43:50

1

冰箱为什么会爆炸?

2006年3月16日,上海一所大学化学实验室的一名研究生在采用低沸点溶剂复结晶的办法纯化实验样品,实验的最后一步是蒸发溶剂。到了晚餐时间,溶剂还没有完全蒸干,这位研究生就把盛放在表面皿上的样品,敞开放进冰箱里,准备吃完饭后再继续做实验。没想到,等她回来,一进实验室,大惊失色。实验室一片狼藉,冰箱发生了爆炸。到底发生了什么事呢?

和家庭冰箱不同,实验室的冰箱内全是化学试剂,如果把它们敞开放置,或者瓶盖没有旋紧,即使在冰箱里接近10℃的环境下,仍有蒸气挥发出。由于冰箱内部是一个密闭的狭小空间,蒸发出来的试剂浓度很容易达到爆炸极限。你一定会感到疑惑,那又是谁跑进密闭的冰箱中去“点火”的呢?原来,冰箱是一个自动控温的设备。当低于某一温度时,里面的热敏元件会通过继电器自动切断电源;当温度升上去后,又会自动接上电源。继电器触点的接触和断开,会有火花产生。就是这个火花,引爆了达到爆炸极限的可燃性蒸气。爆炸就是这样发生的!

要防止这样的事故发生,首先,实验室使用的冰箱应该选用防爆冰箱。这种冰箱的继电器是封闭型的,触点发生的火花是与外界隔离的。其次,放入的试剂瓶要尽量将瓶盖旋紧,避免试剂挥发。

家庭冰箱很少会发生这样的爆炸事件,但也要注意,不要把易挥发的可燃物品,如高度白酒等,敞开放入冰箱。

2

大雁为什么要排成“人”字飞行

“雁字回时”,描写的是大雁迁徙时候的经典场景:大雁从远方飞来,时而排成“人”字,时而排成“一”字。大雁为什么这样飞行,难道它们是天生的书法家吗?

对于雁类为何排成这样的队列飞行,最著名的解释是“节省能量”。“节省能量”的假说最早是由德国空气动力学家卡尔·韦斯伯格提出的。他通过简单的计算得出,雁类翅膀扇动时会在后方形成尾流涡旋,外侧的涡流方向向上,如果边上的其他大雁刚好处在涡流中,便可以节省体力。这个假说得到了观察验证,体形小巧的候鸟往往成团飞行,体形较大的雁、天鹅才会选择列队飞行,因为它们的身体重很多。

不过质疑的声音还是存在,不少研究者认为韦斯伯格的模型过于简化。即使是修正过的模型,也只考虑了静态情况,大雁在实际飞行中的情况要复杂很多。目前的动物实验也无法完全证明,这样的编队飞行能节省多少能量。但它的另外一个好处却是显而易见的:雁类的眼睛长在头部的两侧,拥有270°的视野,这样的飞行方式至少可以保证队列中的每只鸟都可以看到其他鸟,在飞行时更好地作出调整。

3

为什么月球表面像个麻子脸

用业余的望远镜看一看月球,也能发现月球表面坑坑洼洼,像一个“麻子脸”。这些凹凸不平的地形原来都是大大小小的环形山,它们是月球表面明显的特征。这些环形山多数是由于陨星的撞击形成的。与地球不同,由于月球表面没有大气层,因此陨星能不受任何阻碍地直接撞上月球,而撞出的环形山也不会因风化作用而产生侵蚀。除非有另一颗陨星再次撞击而形成新的环形山,否则原有环形山的形态将长久存在下去。

据统计,仅仅月球正面直径大于1千米的环形山就有约30万个。这些环形山以知名的科学家、艺术家、探险家乃至宇航员的名字来命名,以此纪念他们在各自领域的卓越贡献。月球表面最大的环形山是位于月球南极附近的贝利环形山,其直径达到300千米。

除了环形山,月面还有许多类似地球表面的山脉。其中最为引人注目的便是“亚平宁山脉”。亚平宁山脉位于月球北部,长度约为1000千米,有些山峰的高度达到5500米,比中国青藏高原的平均海拔还要高出1000米。不过,青藏高原是由于地球内部的活动形成的,而月球的内部则没有活动。月球上的山脉很可能和环形山一样,是由于小行星撞击而拱起的。

本栏目由“上海科协”微信公众号

携手少年儿童出版社

“十万个为什么”分社联合推出

整理:四月

本栏目内容转载自《十万个为什么》(第六版)

除已标注来源外,本文封面图及文内图片均来自包图网(获授权使用),转载可能引起版权纠纷。