不能往开水里尿尿?

文化   2024-11-12 00:02   河北  

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01


2008年,一位来自阿根廷的物理系学生发现了一个「违常识」的神奇的现象——

他往茶杯中倒开水时,杯子中的茶叶碎末会逆流而上,随着开水的道路向上逆流回茶壶中。

刚开始他以为是偶然现象,又试了几次,都是同一种效果。

好像有一种「神秘的力量」,在无形中控制着茶叶碎末「倒行逆施」。

以往的物理学知识,根本解释不通,便把这一「违反常识」的现象汇报给了导师。

导师也没见过这种现象。

于是他把这个现象进一步研究,写成毕业论文...



02


这种神奇的的现象叫做「马拉高尼效应」。

是指当一种液体的液膜当受外界扰动而使液膜局部变薄时,它会在表面张力梯度的作用下形成马拉高尼流,使液体沿最佳路线流回薄液面,进行「修复」。

上面是百科的专业解释,比较难懂。

通俗的解释一下:

液体表面存在张力,一滴水珠滴落到水表面时,肉眼看到的是它们一下子就融合在了一起。

其实不然,由于水面张力的存在,它们并不会马上融合,而是会弹跳几下。

如下图:



马拉高尼效应跟液体表面张力有关!

茶叶沫可以减少杯子里水的表面张力,因此茶壶里的水表面张力大,杯子里水的表面张力小。

而表面张力大的地方可以把表面张力小的地方的液体吸过去。

所以茶叶沫才能逆流而上,形成马拉高尼效应。

后来,罗格斯大学的一位教授也对这个现象产生了兴趣,又进行了更复杂的实验。

经实验测量,他发现加了茶叶后,张力可以减小到原来的 1/3,而加了粉笔末以后更恐怖,水的表面张力直接减小至原来的一半,减少的表面张力可以给漂浮在水上的粉末提供 20 倍的重力加速度,推动它逆流而上。

哪怕上方滴水处宽度达到几米,这个现象依旧存在。




02


经常喝葡萄酒的人也会发现一个有趣的现象:高脚杯中,高于液面的地方,会形成一圈酒珠挂壁并落下。

人们形象的称为“葡萄酒的眼泪”。

这也是马拉高尼效应。

原理很简单:酒精的表面张力低于水,当杯壁上葡萄酒中酒精挥发后,浓度会降低,表面张力随之增大,而葡萄酒液面张力较小,所以酒会向张力大的地方流动,即酒会上升形成酒珠。

又由于水的重力作用与表面张力之间的失衡,水滴又会掉下,即所谓的葡萄酒的眼泪。




03

为什么不要向开水里尿尿?
还是因为马拉高尼效应!
影响张力的因素不光有浓度,还有温度。
温度与张力呈负相关关系:即温度越高,液体表面张力越小。
比如:水,通常温度每上升一度,张力大约下降 0.18N/m。
开水温度100度,尿的温度37.5度,所以两者间的张力存在巨大梯度。
理论上,向开水中尿尿,开水就容易逆流而上,伤及无辜。


不过,现实中并没有发生过类似的事情。
是因为现实中并没有人无聊到要向开水中尿尿。
而且,尿尿的时候是不连续的,而且距离比较长,液体也不会无限回流的。
综上,向开水中尿尿,热水逆流而上伤及无辜的概率是小的。
但也不要无聊尝试。


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历史讲解员王汉周
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