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大气压知识让“鬼怪”显形

时间:2022-04-15 08:26:25 浏览次数:

蹦跳的油瓶盖

中午放学的时候,奶奶正在厨房做饭,小云在客厅里听到奶奶一直嘀嘀咕咕在自言自语,她好奇地走进厨房想看个究竟——奶奶平时可不是这样的.奶奶见小云进来了,立刻指着灶台上缺了盖子的色拉油瓶奇怪地说:小云啊,今天真是奇怪啊,油瓶上的盖子突然“噗”地一声飞走了,我拾起来盖上后,只一会儿就又“噗”地一声飞走了!前几天也出现过这样的怪事!

小云拿起奶奶拾起的油瓶盖子仔细研究了起来:色拉油的盖子原来是和瓶子连在一起的,奶奶用的时候为了方便,就把连接的部分拉断了,而色拉油的盖子上只有一两道螺纹,所以盖子基本上就是轻轻地压在瓶口上的,而瓶盖上的螺纹与瓶口的摩擦力在色拉油的润滑下几乎可以忽略不计.可是这也不是油瓶盖子莫名其妙地“腾云驾雾”的理由啊!

小云想从油瓶上找到原因,她伸手想去摸摸油瓶,奶奶连忙阻挡她说:油乎乎的,不要弄脏了你的手!小云的手虽然没有靠上油瓶,可是她已经感觉到了油瓶周围的热气.原来,奶奶为了拿取方便,把油瓶放得靠近炒锅,而炒锅下面的火焰肯定已经把瓶身烤得热乎乎的了.小云明白了,瓶子里面有空气,正常情况下,瓶子里面的气压应该和外面的大气压相等,所以瓶盖可以因为自身的重力而静静地压住瓶口,奶奶烧饭时把瓶子靠近液化气的火焰,瓶子里面的空气渐渐被烤热,本该受热膨胀的气体却被盖子约束在瓶子里,于是瓶子里的气压渐渐增大,而瓶子外面的大气压却没有变化.当瓶子内外的气压差Δp达到一定程度时,向上的压力差ΔF=ΔpS超过瓶盖的重力和螺纹间极小的摩擦力之和时,盖子当然会“喷薄而出”的!“奶奶你还记得不,上次清明节我们回老家祭祖,在清理坟墓边的枯草和小杂树的时候,爸爸用矿泉水瓶装了一些色拉油,浇到草上点火,我顺手把拧紧盖子的矿泉水瓶扔进火焰中,突然‘嘭’地一声,哇,红色的矿泉水瓶盖子飞出老远呢!当时大家都很惊讶,其实和这个是一样的道理.”经过小云这么一说,奶奶的疑惑立刻烟消云散了.

砰砰作响的油桶

吃过饭,小云缠着奶奶讲故事.奶奶说:“今天我给你讲个我亲身经历的奇怪事,在我们老家村子后面的大坝上,有一个夏天用来向外排洪水的排涝站,这个排涝站里面有几台黑乎乎笨重的抽水机,工作起来轰轰作响不说,耗起油来也是非常厉害的.本来吧,这个排涝站可是老家人们的救星,排走洪水,既保住了我们的房子,也保证了庄稼不被水淹.可是人们平时都躲得远远的,不想靠近排涝站,因为人们都说这间排涝站里面闹鬼!”

怎么闹鬼了?看多了玄幻故事的小云对于鬼怪可感兴趣了!离排涝站最近的那排庄子的人说,夏天的夜里,排涝站里会发出“砰砰”的声音,开始大家觉得奇怪,几个胆大的小伙子听了声音就一起去看个究竟,可是里面除了机器就是油桶!当他们带着疑惑回到家时,又会时不时地听到声音,开始还以为是小偷偷油呢,排涝站里平时只有机器,那些大家伙都是用粗大的螺丝螺帽固定在水泥地上的,搬不走撬不动,而且谁也没有这么大的胆子偷这些显眼的东西.可是一旦到了雨水多的夏季,排涝站里就会储备着一桶桶柴油,这些铁皮做成的大个子,一桶柴油就有一百五十千克,小偷要是偷走几十斤油可不容易被人看到的,可是第二天一看里面什么也没有丢!于是大家心里都起毛了,一致断定排涝站里闹鬼.

“世上哪有鬼啊,和那些玄幻故事一样,是人们编造出来的.”小云语气笃定地说道.

话是不错啊,可是你说为什么一到夏天那里就会“砰砰”响呢?而且还是夜里才响!小云一时也说不清楚了.带着疑惑,小云在物理课的间隙问起了物理老师.

咔咔变瘪的易拉罐

老师略一思考就微笑着说:“小云,你想想排涝站里都有些什么?”

“都是机器和油桶.”小云脱口而出却又更加疑惑了.

“那又是什么天气呢?”老师继续追问道.

“大夏天啊!”小云接着问道,“这和那响声有关系吗?”

“太有关系了!”老师坚定地说道,“小云你想一下,我们在学习大气压知识时曾经做过实验:在一个易拉罐里面滴入少量的水,用酒精灯加热易拉罐底部,等易拉罐里的水沸腾,罐口冒热气时,撤去酒精灯,用橡皮泥封死罐口,一会儿大家就听到‘咔咔’的声音,同时我们看到易拉罐一块一块地瘪了下去!你还记得怎么解释这个现象的吗?”

“记得记得,当时您解释说,易拉罐加热时罐口和外界大气是相通的,里面的热水蒸气的气压与外界大气压是相等的.当酒精灯撤去后,我们用橡皮泥封死了罐口,一会儿罐子里的温度下降,罐子里的热水蒸气遇冷液化,使得罐子里的水蒸气减少,导致罐子里的气压减小,小于外界大气压,这个气压差对易拉罐身产生了一个向里的压力,正是这个看不见的压力使得易拉罐身变瘪,同时发出‘咔咔’的声音.老师我还记得您说过,这个实验有力地证明了大气压的存在.可是——我还是不明白,老家的那响声是怎么回事,也没有谁给油桶和机器加热啊!”

“当然有啦!大夏天,太阳晒热了空气,空气又把密闭的油桶加热了,而且取油的过程中又将温热空气放进了油桶.到了晚上,位于河水上方的排涝站在阵阵凉风的吹拂下,热的油桶和油桶里的热空气渐渐降温,导致油桶里的气压变小,小于外界大气压,气压差形成的压力指向桶内,铁皮做成的桶身也抵挡不住这个压力,于是,‘砰砰’‘砰砰’,铁皮油桶开始变形向里面瘪进去.因为铁皮厚,这样的变形小,所以你们老家人只是清晰地听到了‘砰砰’声,却没有留意到桶身微小的形变.”

世上真的无鬼啊!小云感慨地说:“这个排涝站还在为老家人服务着呢,我什么时候有时间回去的话,一定给老家的人们解释解释,他们要是不信,我就用易拉罐给他们做实验!对了,我首先要拉直奶奶头脑里的那个带着恐怖色彩的大问号!”

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