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燃烧的条件(初三化学燃烧的条件)

  燃烧的条件(初三化学燃烧的条件)
  "把科学带回家"所有
  撰文 | Mirror
  奥运圣火为什么能在水下燃烧?
  图源:Sochi2014
  2000年悉尼奥运会,奥运圣火第一次下水,在大堡礁海水中持续燃烧了3分钟。而在2014年索契冬奥会,火炬更是被送到冰冷的贝尔加湖中传递了5分钟。
  2014年索契冬奥会水下火炬传递 | 图源:Sochi2014
  都知道水能克火,难道奥运圣火还自带永不熄灭的光环?
  先不说奥运圣火其实已经灭过好几次,水下燃烧也早已不是什么稀奇事。
  比如下面这个:
  图源:《海绵宝宝》
  放错了,应该是这个:
  铝热剂在水中燃烧 | 图源:见水印
  燃烧的必要条件是可燃物、助燃剂(通常是氧气)和达到着火点的温度。而水灭火靠的是破坏后两个条件,盖住可燃物把氧气隔开了,还把温度降到着火点以下。
  所以只要补足后两个条件,水下燃烧就不成问题。
  水下缺少氧气,那就人为制造补充;水下温度低,就用足够剧烈的反应维持高温。
  海底火山喷发 | 图源:NOAA
  特殊的燃料可以满足这些条件,它们通常混合了多种易燃物,例如镁粉、铝粉等粉末状固体燃料,以及丙烷、丁烷、氢气等压缩气体,再配上充足的制氧剂供氧。
  装上这些特制燃料的奥运火炬在水面上点燃后下水,此时剧烈的燃烧反应能使火焰达到2000摄氏度以上的局部高温,喷涌而出的高压炽热气体就像一个无形的保护罩,阻止水流入侵,从而维持燃烧。
  海绵宝宝:海鲜火锅可以安排上了!
  图源:《海绵宝宝》
  自行车尾灯为什么没有灯泡也能亮?
  图源:Pixabay
  和汽车灯不同,普通自行车尾灯里没有灯泡(少数也有),不需要供电,但是它们在夜晚的马路上依旧明晃晃。
  自行车尾灯一般不会自己发光,它们就像月亮需要借光发亮。不过,自行车尾灯和交通指示牌的反光原理还不一样。
  图源:Pixhere
  仔细看尾灯的内部结构,你会发现里面有很多凹凸平面,每个结构单元都由三个相互垂直的镜面组成,不管光线从任何角度射入,反射光线都会平行于入射光线。
  角反射器原理 | 图源:Wikipedia
  这样一来,其他光源比如汽车灯打在自行车灯上时便会原路折回,而外面的红色或黄色塑料罩子能够让尾灯看起来更醒目,让汽车司机更容易注意到自行车。
  这种装置叫做角反射器,不仅可以用来反射灯光,还可以反射声波、激光等各种波,在气象、军事、天文等领域都有应用。月球上就安装了角反射器,天文学家可以向它发射激光,根据激光的往返时间来测量地月距离。
  月球上的角反射器 | 图源:Wikipedia
  为什么有时一觉醒来头发会乱翘?
  图源:Pixabay
  前一天晚上洗完头吹了个帅气的造型,一觉醒来母鸡见了都想在上面下蛋。更糟糕的是,总有撮头发不管你怎么梳,都倔强地保持着不合群的姿态。
  细韧的头发丝是由角蛋白层层"套娃"组成的,这些角蛋白分子折叠成特定形态(α-螺旋、β-折叠),并以特定方式连接组合在一起,于是就有了直发、卷发之分,而要换造型就要改变它们原本的折叠、连接方式。
  头发结构
  对于永久性烫染而言,需要用化学试剂或较高的温度打开连接多肽链的二硫键和离子键,等塑形过后再让它们在固定好的新位置连上。
  多肽链间的二硫键 | 图源:Wikipedia
  像这样的强连接,日常洗吹是拆不开的,但头发的分子内和分子间还有其他作用力,尤其是氢原子间的氢键,它们虽然弱,但是在头发中到处都是,赋予了头发一定的弹性和可塑性。
  水分子间的氢键模型 | 图源:Wikipedia
  而水分子中氢原子众多,氢键更是主力军。一旦头发被水打湿,水分子就会改变头发原本的氢键连接方式,混入其中形成新的氢键,头发的形态也随之改变。打湿后的纸或衣服容易变得皱巴巴也是同理。
  然而,这种靠氢键维持的连接是很脆弱的,压力、温度都能轻易将其破坏。用电吹风吹干或自然风干,头发中的氢键的排布又会改变,至于变成什么样子就看你怎么梳理了。如果不好好梳理,由于头发的记忆性,它会倾向于恢复原本的自然状态,该翘的翘,该卷的卷。
  如果带着略湿的头发入睡,晚上又在不知不觉中翻来覆去,你的头发被压在枕头上摩擦,机械力和摩擦产生的静电作用就会更大幅度地改变头发的氢键排布。
  至于那撮怎么也压不下去的头发,大概是它的"二次元天性"得到了释放。
  呆毛才是本体 | 图源:《悠哉日常大王》
  蝴蝶夜里都上哪儿去了?
  图源:Pixabay
  蝴蝶白天还在花丛里热闹地开舞会,一到夜里就全找不见了。白天活动的鸟,夜里见不到是因为归巢休息了,难道蝴蝶也有巢穴?
  蝴蝶的寿命很短,一般只有一两个月,得抓紧时间解决蝶生大事,哪有时间用细弱的肢体筑巢。但作为生物而不是机器,蝴蝶白天活动累了,也得在夜里睡觉。如果暴露在外睡觉,很快就会被其他动物吃掉,所以蝴蝶们会藏在叶片底下、岩石或是杂草之间的隐蔽处。
  图源:flickr
  和蝴蝶作息相反的飞蛾也是这样,它们白天躲起来休息够了,夜里才有精力灯前"蹦迪"。不过,正如人类中有夜猫子,蛾子里也有爱白天活动的,比如经常被误认为是蜂鸟的黑边天蛾(Hemaris),在大白天的花丛中也能见到它们吸食花蜜。
  黑边天蛾:我才不是蜂鸟 | 图源:Wikipedia
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