某中二所の超空气炮

作者: iop 修车工 & 米老猫

来源: 中科院物理所

发布日期: 2020-11-28 13:10:07

本文介绍了中二所的超空气炮实验,通过挤压矿泉水瓶并突然释放瓶盖,观察到瓶盖弹飞和瓶口出现白烟的现象。实验原理基于热力学的绝热过程,解释了减压制冷的现象及其在科学中的广泛应用。

最近,小编突然(zhong)然(er)意(bing)识(fan)到(le)虽然自称中二所,却一直没有标志性的必杀技,这是万万不行的!看到旁边的矿泉水瓶,顿时心生一计。实验器材:所标杯、矿泉水瓶。实验过程:首先将瓶口拧紧的矿泉水瓶用力挤压,然后趁水瓶不注意,突然拧松瓶盖,会发现瓶盖被弹飞,并且瓶口出现白烟。

原理解说:本次实验的原理非常简单,因为小编不讲武德,去挤,去捏这个刚出厂的矿泉水瓶,把它气得鼻孔冒烟了。别打了别打了,好啦好啦,讲正经的。把水瓶扭一扭,泡一泡,之后,瓶内的气压增加了。在实际研究中,热力学可归纳为四个基本过程:等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程。对于这一实验现象,瓶盖突然释放,系统状态在短时间内发生剧烈变化,可近似看做与外界来不及进行热交换,因此可以作为绝热过程处理。

对于绝热过程,满足其中γ=Cp/CV。当拧开瓶盖时,里面的气体突然被释放,压力急剧减小。可以看出,温度随之降低。瓶内水汽凝结,就形成了水雾。上述实验原理总结起来便是4个字:减压制冷。虽然简单,但是在科学中的应用十分广泛,小到冰箱,大到稀释制冷机,其中的原理都是相通的。想到这,原来中二所必杀技空气炮不仅有飞出的瓶盖这一物理攻击,还自带冰属性的魔法buff!看来作为必杀技真是搓搓有余了。

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