洗过的羽绒服保暖性会变差吗?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2021-12-24 11:28:30

本文讨论了洗过的羽绒服保暖性是否会变差、湿手捂在衣服上为何会感觉热乎乎的、答题卡如何被扫描进电脑、微波炉加热食物的原理、偏振片不透光的原因以及氧气在高压下显现金属态的解释。

有时候我们洗完手,用毛巾擦手或把湿手捂在衣服上的时候会有热乎乎的感觉。由于衣服或毛巾的温度一般高于洗手时的水温,所以当我们用它们擦手时就会有热乎乎的感觉。手湿着的时候,水分蒸发会带走热量,因此相比手上不沾水的时候会感觉凉一点。而当湿手捂在衣服上时,局部空气流通速率下降,水蒸气不会马上被带走,从手上失去的热量相对于不捂毛巾或衣物时少,感觉就是热乎乎的了。

答题卡是被一种叫做光标阅读机(OMR)的设备扫描读取的,这种设备将答题卡上的填涂信息转换为电信号传给电脑。为了解释光标阅读机的工作原理,需要回到答题卡本身。在答题卡的右侧有一系列黑色的方块,仔细观察不难发现考生填涂的方框所在行的右侧都有一个黑方块与之对应。这个黑方块叫做同步头,用于帮助光标阅读机定位每一行的位置。换言之,只有填涂在与同步头同一水平位置的信息才会被识别。

无论是同步头,还是考生作答填涂的答案,都呈现与白色背景相反的黑色。光标阅读机的核心部件是称作光电阅读头的传感器,工作时发光器件发光照射在答题卡面上,由于黑色部分相较背景的白色部分吸收的光更多,反射的光更弱,光敏装置便可以采集这种有强弱差异的光信号并转换为电信号。

由于填涂时深浅的差异,以及部分被橡皮擦掉后依然残留的痕迹等,真实得到的电信号不可能是完美规则的,因此还需要通过滤波、识别等技术来尽可能准确地判断每个方框是否被填涂。

羽绒服的保暖性关键在于羽绒,羽绒的中心有一个极小的绒核,绒核上生长有像树枝一样的绒枝。大量羽绒形成的羽绒集合体的绒枝向不同方向伸展,形成一个巨大的网络,可以有效的保持空气。而空气的导热性极差,因此羽绒可以有效阻隔热量传递。

另一方面,为了固定羽绒,防止跑绒,同时阻隔空气和水进入羽绒内部,羽绒服的面料一般采用高密度织物,采用涂层压胶等方式优化性能,以防止钻绒跑绒,还能防风防水。而清洗会影响羽绒和面料的性能。洗涤会使面料质地变松,表面的涂层还有可能会被压碎、脱落,使面料的透气性增强,增加空气的对流散热。反复的洗涤也会把绒枝折断,降低羽绒的蓬松度,也会影响羽绒服的保暖性能,在常见的保暖衣物中,羽绒清洗后保暖性能下降最明显。

微波炉是常见的家庭烹饪电器,食物中的极性分子例如水、部分脂肪以及其他物质,在2.45GHz(家用微波炉微波频率,工业/商业烤箱915MHz)的微波作用下旋转起来,在旋转的同时和其他分子发生碰撞,将能量也传递给其他分子原子,从而实现食物温度的升高。微波炉不同于从外向内加热食物的烤箱,微波炉加热食物,取决于食物不同部位对微波能量吸收的程度。

在大多数情况下,食物结构均匀,内层和外层对微波的吸收水平相似,可以实现内外的均匀加热;如果食物内层的导热性更高,或者使内层的含水量相比干燥的表层更多,可能造成内层比外层加热的温度更高,实现“从内向外”加热。同时微波的穿透深度取决于食物的成分和频率,2.45GHz的微波穿透大约1cm的食物,在微波炉微波频率不变的情况下,食物中不同区域的成分和几何形状都会对加热产生影响。

如此看来,有些食品外面热,里面凉也是可以理解的。不过提醒大家一点,微波炉加热剩菜,因为加热不均匀,部分区域没有达到安全区域,无法杀死细菌,建议在烹饪后静止一会,让饭菜内部温度均匀,达到合适温度杀死细菌。

我们有必要思考一下“小孔”和偏振片之间的区别。小孔这边的情况是,本来有一堆原子组成一块板,这些原子可以吸收光子。

然后我们要挖掉其中很大一块区域(相对于原子来说),光学意义上的孔最少一般也得有几百纳米(大约为可见光的波长),一个原子的尺寸大约是0.1纳米,也就是板子上有一个这样的孔相当于挖掉了一个超大量数量的原子,这些原子本来应该吸收光子的,被挖掉就没法吸收了,光子自然就能透过去了。而偏振片则是一大堆原子紧密的堆在一起,这些原子组合起来吸收特定偏振的电磁波。

相互垂直的两片偏振片,只要足够厚,就能把光子几乎全给吸收了。打一个比方,把鱼比作光子,渔网比作偏振片。偏振片垂直组合类似于把会漏过特定鱼的渔网组合在一起,自然可以把鱼一网打尽。但是有个小孔类似于渔网破了一个超级巨大的洞,鱼当然能漏过啦。

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