梅乐芝经理的科普文章 (五)  我们的1649

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关系)。桑拿天气,湿度接近100,在自来水管道上,可以看到凝结大量水滴,为什么?另外地球上最干燥的地方在南极,为什么?阿塔卡马沙漠为什么比不过?

4早期文明,周围都有大河。埃及有尼罗和,苏美尔有幼发拉底河和底格里斯河,印度有恒河,中国有黄河。为什么?希腊没有大河,但其文明却扩散到地中海和黑海区域。而那些有大河的文明,却没有扩散开?

5水稻种植,中国长江流域被认为是世界最早的。后发现中南半岛同时期也有种植。无论那里起源,从这种作物的名称就知道,缺乏大规模推广的可能性。五谷(或)中,共有的四谷对水的需求较小。但很多干旱区域都产水稻,比如新疆阿克苏、甘肃张掖、山西太原,找寻原因并判断,那里可以移植?

6中国历史上,有好几次气候大规模变冷、变旱,导致物种生存范围巨变。8000年前,青藏高原变冷,在长江黄河上游的农业部落搬家。5000年前,大象从甘肃分布到北京,随后南迁。春秋中期,黄河流域变冷变旱,原本还有犀牛在此游荡。北宋末年,河南的竹子全部冻死,后来北方很难再有竹子存在。明末,整个北方都寒冷干旱,农业歉收或绝收。其他时期间或有中小规模气候变动。游牧部落大规模入侵,背后的气候因素也是一大推手。从黑海到鄂霍次克海(唐:少海)的游牧部落,在定居文明的历史记载出现时,可体会气候的冷暖变迁。能找到气候变暖、变湿的时期吗?

7金星大气稠密,主要是二氧化碳,这种气体有利于热量积聚,不利于散发,所以表面温度可达400c。地球气候变暖,空气中二氧化碳含量增加。二氧化碳含量增加也导致气候变暖。那么究竟哪个是因?那个是果?或许这种简单判断并不合适。

8航天飞机,在太空中,太阳晒着地方温度超过100c,阴影的地方温度为-100c。新疆的昼夜温差虽大,但远远不能和这个比。地球大气虽然不够稠密,现在感觉到它的可贵了吧。如果稠密到金星的程度,昼夜温差就基本消失了,就没办法吃水果和粮食了。总之,地球最好。

水到了100c就,称之为沸点,在0c就凝结,称之为冰点,这是通常情况。在一些情况下,沸点温度和冰点温度发生变化。在高山上烧水,水很快就烧开了,却不怎么烫。如果用温度计测量,就发现温度低于100c。水在开始加热后,微量水就可能进入气态形成微气泡,在气泡内,水蒸气变成水和水变成水蒸气同时在发生。当温度上升,气泡内的压力上升,到一定程度时,水蒸气和水相互转化达到平衡(此时平衡压称之为此温度下的蒸气压)。温度越高,对应的平衡压越大。当气泡平衡压等于外面的大气压时,气泡就可以上升到水面,水就进入状态。此时对应的温度就是沸点。如果外面大气压降低时,沸点对应的气泡平衡压自然降低,平衡压降低意味着对应的温度降低。即沸点温度下降。所以,气压大小决定了沸点的高低。水的沸点变化:02个大气压,60c,05个大气压,80c,1个大气压,100c,2个大气压,120c。在深海海底,热泉冒出的水温是400c。

烧开水的目的是杀死水中的细菌、寄生虫卵等。而高山上的沸水温度低,无法有效杀死细菌,就失去了烧开水的效果。同样做饭也不容易熟。高压锅就是锅密闭起来,里面气压超过海平面气压,水要超过100c才能,这样做饭烧菜熟的快,烧得烂。高压锅都有放气阀门,当压力超过限定值时,就开始放蒸气,保证压力锅不会爆炸。

水中0c结冰,体积膨胀。这个是与多数物质不同的地方。如果限制水的体积膨胀,水就无法结冰。在电视会看到花样滑冰,这些冰上舞者的鞋子下部是冰刀。冰刀的刃很窄,加上人的重量,就直接压人冰中,而被压的细条冰体积减小,恢复成为水,这样有水起润滑作用,滑冰就很轻松。当冰刀离开刚刚形成的水槽后,这些水很快又结成冰。

空气被加热时,体积会膨胀,而重量不变,那么密度就减小。周围空气密度不变时,这些热空气就因为浮力升上去了。同理,当空气变冷后,体积减小,密度增加,就下沉了。所以家里生火做饭,锅是放在火上面,这样可以最大幅度地利用热。北方有暖气供应的地方,暖气片都放在窗户下面,这样窗外的冷空气进来,就直接下沉到暖气片上,很快就被加热了。

水比较特别。在4c时,加热体积增加。降温体积也增加!也就是说水的密度最大不是0c(大多数液体都是在凝固点密度最大),而是4c。河水结冰,冰本身浮在水面上,而冰下的水里面,从上到下,温度是0c到4c,生活中水中的鱼类,就可以待在最高温处,4c的河底。倘若冰密度比水大,那么整个河、湖,甚至海在冬天都变成冰的世界,水中的多数复杂生命不能呼吸而无法存活。不过水结冰后体积变大,带来一些问题,生命的基本构成是细胞,内部充满了水。当这些水结冰时,细胞膜就撑破了,生命无法存活。(某些两栖动物,细胞内有防冻液,在全身都冻在冰中时,细胞保持液态)

水的这些特性:存热性最好、固态体积大于液体、4c密度最大。使得生命成为可能,所有的生命,组成身体的物质中大部分都是水。比如人体大约70是水,人体密度和水差不多。所以人学游泳是比较容易的,


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