生活中有趣现象的物理化学原理
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1、热力学(1)高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞,此时筒内温度下降。
(绝热膨胀,内能降低,温度下降)(2)融雪天比下雪天感觉更冷。
(融雪过程需要从环境吸热。
另融雪天空气湿度大,人体向外散热速度快)(3)炎炎盛夏,在河边走为什么感到凉爽?(因水的热容比空气的热容大,接受同样热能(光照),水的温度较低,且水蒸发吸热,也使水温降低。
由于河水温度较低,河边空气会有部分热量传递给河水,这样河边空气温度稍低,感觉自然凉爽些)(4)黄河之水天上来,奔流到海不复回。
子在川上曰:逝者如斯夫。
岁月留痕。
(不可逆过程)(5)殊途同归。
(状态函数法、盖斯定律)(6)一份耕耘,一份收获。
“不劳而获”和“天上掉馅饼”是不可能的。
有得必有失。
(热力学第一定律)(7)覆水难收。
破镜不能重圆。
(热力学第二定律、熵增加原理)(8)点石成金。
(高压下石墨可自发转变为金刚石)(9)海水总是表面先结冰。
(克拉佩龙方程。
水的冰点随压力增大而降低)(10)高山上的冰川会滑动。
(克拉佩龙方程。
冰的熔点随压力增大而降低,冰川下面就有部分冰变为水,就如同涂了一层润滑油)(11)高山上很难将东西煮熟。
(克劳修斯—克拉佩龙方程。
外压越小沸点越低)(12)夏天易中暑。
(非平衡态热力学。
外熵流不畅导致体内积熵而引起疾病)(13)冬天水蒸气在高空凝结成规则的六角形雪花。
(耗散结构、自组织现象)(14)美丽的蝴蝶、斑马花纹。
(化学振荡、化学波)(15)闭关锁国落后挨打,改革开放富民强国。
(封闭系统总要趋于平衡,开放系统才有产生并维持稳定有序结构的可能。
非平衡乃有序之源,远平衡乃活力之源)2、多组分系统(1)汽水瓶、啤酒瓶等需达到一定的耐压强度要求。
(亨利定律。
挥发性溶质溶解得越多,蒸气压越大)(2)清洗时用水应少量多次。
(分配定律及萃取效率)(3)冬天河水结冰时海水却还没有结冰。
(稀溶液依数性之凝固点降低)(4)冬季建筑施工时,为保证施工质量,常在浇注混凝土时加入盐类,且加CaCl2效果较好。
发现生活中的物理学
物理学是关于物质、能量、力和运动的科学领域。
在日常生活中,我们可以观察到很多与物理学相关的现象和原理。
以下是一些例子:
重力:当我们看到一个物体掉落到地面上,或者我们感受到自身体重,这都与地球上的重力有关。
重力是物体之间的引力,使得物体朝向地心运动。
力学:当我们开车、骑自行车或者走路时,我们会经历到运动学和动力学中的力学原理。
例如,牛顿第一定律:物体在没有受到外力作用时,将保持静止或匀速直线运动。
热学:当我们喝一杯热咖啡时,可以感受到热量的传递。
热学研究了能量的传递和转化,包括热传导、辐射和对流等过程。
光学:当我们看到光线反射在镜子上或者折射进水里时,我们就接触到了光学现象。
光学研究光的传播、折射、反射和干涉等现象。
电磁学:当我们使用电器、手机或者看到闪电时,涉及到了电磁学。
电磁学研究了电场和磁场的相互作用,以及电磁波的传播。
除了以上提到的,物理学还涉及到声学、原子与分子物理学、核物理学等各个领域。
物理学帮助我们理解自然界的规律和原理,从而应用于科技和工程领域。
在生活中,我们可以用物理学的知识来解释和分析各种现象和问题。
生活中有趣的物理现象及原理生活中存在许多有趣的物理现象,这些现象不仅让我们感到好奇,还能深化我们对物理原理的理解。
本文将介绍几个生活中有趣的物理现象及其相关的原理。
第一节:水波纹的形成与传播在生活中,我们常常能看到水波纹的形成和传播现象,尤其是当我们在池塘或湖面上扔一颗石子时。
水波纹从石子的投入点开始向四周扩散,并逐渐消失。
这一现象可以通过波动的物理原理来解释。
当石子投入水中时,石子对水的作用力会引起水分子的振动,这种振动会逐渐向周围扩散形成水波纹。
水波是一种机械波,通过水分子的振动在水中传播。
第二节:磁悬浮列车的原理磁悬浮列车是一种利用磁力浮起并行驶的交通工具,它以其高速和平稳的行驶方式而受到了广泛关注。
磁悬浮列车的运行原理是基于磁力的斥力和吸力。
磁悬浮列车的轨道上布置了一组强大的电磁铁,而列车底部有磁铁,这两者之间形成了磁力作用。
当电磁铁通电时,产生的磁场与列车底部的磁铁相互作用,使得列车浮起并保持在一定的高度上。
在列车运行的过程中,电磁铁的磁场不断变化,从而使得列车不断向前推进。
第三节:光的折射现象在生活中,我们经常能够观察到光的折射现象。
例如,当我们用铅笔倾斜放入水中时,我们会发现铅笔在水中看起来弯曲了。
这一现象是由光在不同介质中传播速度不同而引起的。
光从一种介质(例如空气)射入另一种介质(例如水)时,会发生折射。
光在不同介质中传播时会发生方向的改变,从而使得我们看到的物体位置发生偏差,产生了弯曲的视觉效果。
第四节:声音在不同媒质中的传播速度声音是一种由物体振动引起的机械波,它能够在不同媒质中传播。
然而,不同媒质对声音的传播速度有所不同。
例如,在空气中,声音的传播速度约为每秒343米,而在水中,声音的传播速度约为每秒1484米。
这是因为不同媒质中的物质密度和弹性模量的不同导致声音的传播速度也不同。
结语:生活中存在许多有趣的物理现象,这些现象背后蕴藏着丰富的物理原理。
水波纹的形成与传播、磁悬浮列车的原理、光的折射现象以及声音在不同媒质中的传播速度,都是我们日常生活中可以观察到的有趣现象。
生活中的奇妙科学现象
1. 静电现象:当我们在干燥的环境中穿着某些材料的衣物,如化纤衣物,可能会感受到静电现象。
这是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体,从而产生静电荷。
2. 彩虹:彩虹是一种光学现象,当阳光穿过大气中的水滴时,光线发生折射、反射和再次折射,形成一圈彩色的光环。
3. 冰与水的密度差异:与大多数物质不同,水在凝固成冰时密度反而变小。
这是因为冰晶结构中的氢键使水分子保持较大的间距。
4. 植物光合作用:植物通过光合作用将阳光、水和二氧化碳转化为能量和氧气。
这一神奇的过程为地球生物提供了能量来源和清洁的空气。
5. 液体表面张力:液体表面张力是指液体表面的分子之间的相互吸引力。
这一现象可以解释为什么小虫子能够在水面上行走,以及水滴为何呈圆形。
6. 磁场:磁场是一种无形的力场,存在于地球以及许多物体中。
地球磁场对于导航、动物迁徙以及日常生活中的许多应用至关重要。
7. 紫外线引发的荧光现象:在某些物质中,当它们吸收紫外线光子后,会立即以可见光的形式将能量释放出来,产生荧光。
几个常见现象中蕴含的表面物理化学知识日常生活中,我们对见到的一些现象可能已经习以为常,认为它们理应如此,但是为什么会这样,就没有过多地去想了。
例如,下过雨后,我们见到树叶上、草上的小水珠都接近于球形;如果不小心打碎了体温计后,里面的水银掉到桌上、地上也呈球形。
毛巾下端浸水后,使得整条毛巾变湿。
另外中学课堂经常表演一个小魔术:先准备一杯水,然后小心地把一枚针水平放置在水面上,结果发现针浮在水面上而不沉于杯底,并且在针下面的水面上形成一个凹面。
所有这些现象其实都与表面张力有关。
事实上,自然界中的许多现象都与表界面的特殊性质有关。
本文将选取几个日常生活中的常见现象,参考天津大学物理化学教研室编写的《物理化学》教材,应用表界面物理化学的基本原理,对表面的特殊性质进行分析和讨论。
实例一:吹胀的肥皂泡成球形,不再吹时会变小;自来水管口滴下的水滴、室外的露珠皆呈圆球形。
自然界中的物质一般以固、液、气三种相态存在。
不同相态相互接触即产生界面,常见界面有气—液、液—液、气—固、固—液和固—固等。
习惯常将气—液、气—固界面叫做液体表面和固体表面。
图1 液体的表面层分子与内部分子受力情况示意图以气-液体系为例,液体的表面层分子与内部分子所处的环境不同,如图1所示。
在液体内部的任一分子,均处于同类分子的包围中,因此平均来看,体相内部的分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的,各个方向的力彼此抵销。
但是处于表面层的分子,由于气相密度比体相低,液面上方蒸气分子对表面层分子的吸引力远远小于液体内部分子对它的吸引力,使得表面层分子恒受到指向液体内部的拉力,因而液体表面就如同一层绷紧了的弹性膜。
这种引起液体表面收缩的单位长度的力,我们称为表面张力,单位N.m-1。
它的方向和液面相切,并和两部分的分界线垂直。
如果是水平液面,表面张力就在这个平面上,如图2所示。
假设用细钢丝制成一个框架,其一边是可自由活动的金属丝(无摩擦)。
将此金属丝固定后使框架蘸上一层肥皂泡。
物理化学生活小常识:
(1)坐在快速行驶的车上,在转弯的时候,会感觉向外甩,这是离心现象。
(2)指甲剪、剪刀、镊子的工作原理,是杠杆。
(3)人们使用的镊子、筷子、剪刀等
(4)汽车刹车后不能马上停下火车上的乘客向前倾倒
(5)施工时用一重物,看其是否与墙平行
(6)挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。
这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。
(7)有时自来水管在邻近的水龙头放水时,偶尔发生阵阵的响声。
这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故。
(8)电炉“燃烧”是电能转化为内能,不需要氧气,氧气只能使电炉丝氧化而缩短其使用寿命化学现象:铜器发暗怎么办铜器在空气中置久会"生锈"。
物理化学生活现象的解释在我们的日常生活中,我们经常会遇到各种各样的物理化学现象。
这些现象围绕着我们的生活,无时无刻不在影响着我们的日常体验。
本文将为您解释一些常见的物理化学现象,以帮助您更好地理解和欣赏我们周围的世界。
一、融化和凝固现象融化是物质由固态转变为液态的过程。
当固体物质受到足够的热量作用时,其内部结构发生改变,分子之间的吸引力减弱。
这使得固体变得更加有序,从而形成液态。
具体而言,当物质的温度超过其熔点时,固体开始融化。
凝固则是相反的过程,即物质由液态转变为固态。
当液体物质受到足够的冷却时,其内部结构重新排列,分子之间的吸引力增强,固体形成并保持稳定。
当液体的温度低于其凝固点时,液体开始凝固。
这些融化和凝固的现象在我们的日常生活中随处可见。
例如,当我们吃巧克力时,将它放在口中使其融化,就是融化现象的一个例子。
另外,当我们将水倒入冰块的容器中,水因为被周围的冷空气吸热而冷却,最终凝固成冰块。
二、汽化和凝结现象汽化是将液体转变为气体的过程,而凝结则是相反的过程,即将气体转变为液体。
当液体受到足够的热量作用时,分子之间的吸引力减弱,液体分子会以高速运动脱离液体并形成气体。
这就是汽化现象。
凝结则是相反的过程。
当气体得到足够的冷却或者受到外界的压力增加时,气体分子的动能减小,分子之间的吸引力增强,从而使得气体分子重新聚集在一起,形成液体。
我们在煮开水时,会观察到水从液态转变为水蒸气的汽化现象。
而当我们呼吸时,气体中的水蒸气与冷空气接触时,会凝结成小水滴,形成水雾。
三、溶解和结晶现象溶解是将固体物质或气体溶于液体中的过程。
在溶解过程中,溶质(固体或气体)的分子与溶剂(液体)的分子发生相互作用,使溶质分散在溶剂中形成均匀的溶液。
当溶质的分子与溶剂的分子之间的相互作用力强于溶质分子之间的相互作用力时,溶解发生。
结晶是溶液中溶质重新聚集形成固体的过程。
当溶液中溶质浓度超过一定饱和度时,溶质的分子会重新排列并通过吸附在晶体核心上的方式重新拼接在一起,形成固体晶体。
物理化学现象物理化学是研究物质变化背后的物理性质和化学过程的学科。
它涉及到许多有趣的物理化学现象,影响着我们的日常生活和工业生产。
本文将介绍一些有代表性的物理化学现象,并分析其产生原因和实际应用。
1. 蒸发和沸腾蒸发是指液体变为气体的过程,发生在液体表面。
当液体蒸发时,其分子或离子从液态进入气态,并与周围空气分子相互作用。
温度越高,液体分子的动能越大,蒸发速率就越快。
沸腾则是在液体的整个体积内发生的剧烈蒸发现象,通常发生在加热液体时。
沸腾和蒸发都是物质从液态转变为气态的过程,其中吸热是导致物质变为气体的主要原因。
蒸发和沸腾在日常生活中广泛应用。
例如,我们在烹饪时使用沸腾来使食物煮熟。
此外,衣物在晾晒时也会通过蒸发来干燥。
在工业生产中,沸腾被广泛应用于蒸汽发生器和冷凝器等设备中。
2. 溶解和溶液的浓度溶解是指固体、液体或气体溶质在溶剂中均匀分散并形成溶液的过程。
溶解的程度可以通过浓度来表示,浓度指的是溶解物质的量与溶剂的体积之比。
溶解度是指在特定温度和压力下,单位体积的溶剂中最多可以溶解的溶质的量。
溶解和溶液的浓度是化学反应和生物过程中的重要因素。
很多实验室和工业过程需要控制溶液的浓度。
例如,医院内输液的浓度必须准确控制,以确保治疗效果和患者的安全。
3. 化学平衡和动力学化学反应通常包括前向反应和逆反应。
当前向反应和逆反应的速率相等时,称为化学平衡。
化学平衡是一种动态平衡,其中反应物和生成物之间的浓度保持恒定。
根据Le Chatelier原理,当外部条件发生变化时,平衡系统会迅速偏离平衡态,以抵消这些变化。
例如,增加反应物浓度会导致平衡系统向生成物的方向偏移以消耗多余的反应物。
动力学研究化学反应的速率及其与反应条件的关系。
反应速率受到反应物浓度、温度和催化剂的影响。
了解化学反应的动力学是合成新物质和优化工业生产过程的关键。
4. 光谱学和光催化光谱学是研究物质与电磁辐射相互作用的学科。
通过对光谱的分析,可以研究物质的组成、结构和反应机理。
1.为什么虾片用油一炸就会胀大?虾片是用熟淀粉制作的。
制作时在里面形成的许多微孔中都封闭进一些空气。
由于这些微孔非常细小,所以我们用肉眼看不出来。
把虾片放进热油锅里,一方面熟淀粉遇热就要软化,另一方面微孔中的空气受热就要急剧膨胀。
里面的空气要向外挤,外面的熟淀粉又软化了,于是虾片立刻被胀大了。
等到温度一降低,外面的淀粉又硬化后,虾片就变得又松又脆,胖乎乎的了。
2.为什么通常女人比男人更容易仰浮在水面上?夏天,我们一起去游泳,几个男同学试着仰浮在水面上不动,他们发现,总是脚向下沉。
而旁边的几个女同学却可以仰浮在水面上。
这是为什么呢?我们知道,人的平均密度是在1.0×l03kg/m3左右变化,当人憋住一口气,人的密度小于水的密度,人应当能漂在水面上;但是男人的密度比女人的密度大,这是因为女人身体内脂肪所占的比率高于男人,女人体内脂肪约占体重的20%,而男人体内脂肪约占体重的15%左右。
这样女人比男人更容易被水托起来。
此外,从体形上看,男、女差别也决定了女人比男人更容易浮在水面。
男人的整个身体中体积最大的是胸部,因此,水对男人的浮力妁作用点在靠近肺部的附近,而由于脚的重力,男人的重心在偏离肺部的臀部附近,这一对力不作用在一条直线上,产生了转动的效果脚向下沉。
女人整个身体中体积最大的部位是臀部,浮力对女人的作用点在臀部附近,其重心在臀部稍上一点的地方,两个力的作用线离得很近,稍加调整人的姿态,就可以便浮力与重力在同一条直线上,达到二力平衡,使女人浮在水面上比男人要稳得多。
男人若想平稳地仰浮在水面,可将两臂举过头顶平伸出去,使重心上移可减少脚下沉的趋势。
3.为什么泡菜坛子的上方要有一个环状水槽?有一种制做泡菜的坛子,陶制的容器上方有环状水槽。
把泡菜汤和需泡制的莱放进坛后,将碗倒扣在环状水槽上,并在水槽内加适量的水,就可以泡制泡菜了。
泡制泡菜是乳酸菌对菜进行加工的过程,乳酸菌是厌氧菌,也就是说腌制泡菜应在隔绝空气的条件下进行。
生活中有趣现象的物理化学原理生活中我们常常会遇到一些有趣的现象,这些现象看似神奇却都可以用物理化学原理来解释。
本文将通过几个具体的例子,来介绍这些有趣现象背后的科学道理,让我们更好地理解物理化学在日常生活中的应用。
1. 火焰的颜色变化在夜晚,我们经常看到篝火上演绚烂的舞台。
火焰呈现出不同的颜色,有蓝色、黄色、红色等。
这是因为不同颜色的火焰代表了不同的物质燃烧。
例如,蓝色的火焰代表着燃烧的是氨气,黄色的火焰则是由石油和木材燃烧所产生。
而不同颜色的火焰背后的原理是电子跃迁。
当物质燃烧时,电子会从一个能级跃迁到另一个能级,跃迁过程中释放能量,形成了火焰的颜色。
2. 气球粘在墙上我们经常会看到一个有趣的现象:把一个气球擦过头发或毛衣,然后将气球靠近墙壁,气球竟然可以粘在墙上一段时间。
这是由静电力造成的。
当气球与头发或毛衣摩擦时,会产生静电荷,气球上带有负电荷,而墙壁上带有正电荷。
由于异性电荷相吸引的原理,气球就会粘在墙上。
3. 冰融化导致水位上升每当我们在炎热的夏天享用冰淇淋时,经常会发现冰淇淋融化了,盘子里的水位却上升了。
这是因为水具有热膨胀性。
当冰融化时,冻结的水转变为液体,变为相同质量但更大体积的水。
这导致了水位上升,给我们一种水多了的错觉。
4. 磁铁吸附物体磁铁具有吸附某些金属物体的特性,这是由于磁场的作用。
每个磁铁都有两个极性,即北极和南极。
当磁铁靠近可以被磁化的物体时,磁场会对物体中的自由电子产生作用力,使得物体被吸附在磁铁上。
5. 植物的颜色变化有些植物的叶子在秋天会变成红色、橙色或黄色,给人一种美丽的感觉。
这是由于叶子中的色素分子发生变化。
在秋季,气温下降和日照时间缩短,会导致叶子中的叶绿素分解,露出其他颜色的色素。
红色叶子中的花青素和类胡萝卜素,黄色叶子中的类胡萝卜素都是造成这种变化的物质。
这些例子只是生活中有趣现象背后的物理化学原理的冰山一角。
物理化学作为一门学科,贯穿于生活的方方面面。
生活中的物理常识一、与热学知识有关的生活现象1、燕子低飞有雨:雨前空气潮湿,飞虫翅膀潮湿,不能高飞,燕子为觅食也低飞。
2、下雪不冷化雪冷:下雪是凝华放热过程,化雪是融化吸热过程。
3、真金不怕火炼:金熔点高,一般炉火的温度不能达到金的熔点,故不能熔化。
4、瑞雪兆丰年:①雪是热的不良导体,保护小麦安全过冬。
②雪中凝结了许多的微量元素与含有有机物的灰尘,具有一定的肥效。
③雪化成水对小麦的生长极为有利。
5、朝霞不出门、晚霞走千里:早晨西方有虹,说明东方的光照到西方的降雨云上形成虹,西方的降雨云将随西风移到本地,马上有雨。
傍晚东方有虹,西方射光,照到东方的降雨云,说明西方已没有雨,马上晴天。
6、开水不响,响水不开:水没烧开时,壶底水受热,汽化成气泡,气泡上升遇到上面的冷水,气泡内水蒸气又液化成水,气泡缩小,一涨一缩,激起水的震动,发出响声。
水开时,上下温度一样,气泡不断涨大,出水破裂,振动小,故“响水不开开水不响”7、墙内开花墙内香:分子不停运动,墙内花香扩撒到墙外。
8、破镜不能重圆:分子之间距离大(大于几百埃),引力小,几乎为零,故不能重圆。
9、月晕而风,础润而雨:①大风来前,高空气温降低,水蒸气凝结成小水滴,月光通过其发生散射,形成月晕。
②大雨来前,地面温度低,水蒸气遇冷凝聚为小水滴,被地面盐分吸附,地面反潮。
10、水火不容:①物质燃烧,必须达到火点,水比热容大,吸收火的热量,使物质温度降低。
②水汽化的水蒸气包围在物体外,使其不能接触空气,不能燃烧。
11、霜前冷,雪后寒:深秋变冷,水蒸气凝化成小冰晶,故霜前冷,雪后寒参照2条。
12、纸里包不住火:纸达到燃点就会燃烧。
13、扇子有凉风,宜夏不易冬:加快空气流动,促进体表汗液蒸发,吸热,故感凉快。
14、水缸出汗,不用挑担:雨前空气湿度大,水蒸气在温度低的水缸外部液化成水滴,故不用挑担浇地。
15、雪落高山,霜降平原:高山气温低,雪不易化,平原水蒸气多,故易成霜。
有趣的物理化学现象有趣的物理化学现象:气泡泡泡的形成与消失气泡泡泡是我们日常生活中常见的现象,不仅能给人带来乐趣,还有着许多有趣的物理化学原理。
本文将介绍气泡泡泡的形成与消失的过程,并解释其中涉及的物理化学现象。
一、气泡的形成当我们在洗手时,涂抹上肥皂或洗涤剂,然后用手掌来回搓揉,就能看到手上迅速形成一些小小的气泡。
这是因为肥皂或洗涤剂的分子具有两个性质相反的部分:疏水基团和亲水基团。
疏水基团喜欢与水分子中的疏水基团相互作用,而亲水基团则喜欢与水分子中的亲水基团相互作用。
当我们涂抹上肥皂或洗涤剂后,疏水基团会与空气中的气体分子相互作用,形成一个稳定的气液界面。
而亲水基团则与水分子相互作用,将水分子聚集在一起。
当我们用手掌搓揉时,水与肥皂或洗涤剂分子形成的团聚体会不断地被搅动和拉伸,最终形成了一个薄薄的膜状结构,即泡泡的表面。
二、泡泡的稳定性泡泡的表面薄膜由于肥皂或洗涤剂分子的存在,使其具有一定的弹性和稳定性。
这是因为肥皂或洗涤剂分子在泡泡表面形成了一个类似于球形的薄膜结构,这个结构能够使泡泡的表面张力变小,从而使泡泡能够保持一个相对稳定的形状。
泡泡的稳定性还与泡泡内部的气体压强有关。
根据气体的物理性质,泡泡内部的气体压强与泡泡的半径成反比。
当泡泡半径变得很小的时候,内部气体的压强会增大,从而使泡泡的薄膜内外的压强趋于平衡,泡泡会变得更加稳定。
三、泡泡的消失虽然泡泡表面的薄膜具有一定的弹性和稳定性,但泡泡终究是会消失的。
泡泡的消失主要是由于薄膜的破裂和薄膜的渗透作用。
当泡泡表面的薄膜受到外界的挤压或撞击时,薄膜可能会发生破裂。
这是因为泡泡表面的薄膜是由肥皂或洗涤剂分子构成的,这些分子在泡泡表面形成了一个紧密排列的结构。
当外界力量超过了薄膜的弹性限度时,薄膜就会发生破裂,泡泡就会消失。
泡泡的消失还与薄膜的渗透作用有关。
薄膜表面的肥皂或洗涤剂分子会不断地与周围的水分子发生相互作用,从而使薄膜逐渐变薄。
浅谈物理化学原理在解释日常生活现象中的应用•相关推荐浅谈物理化学原理在解释日常生活现象中的应用摘要:物理化学和我们生活密切相关,本文就物理化学表面现象的这一章节的理论原理,结合日常现象来进行简单的分析,有助于我们从理论上理解一些日常现象,更有助于我们认识这个千变万化的自然界普遍存在的规律。
关键词:表面能;附加压力;蒸气压物理化学又称为理论化学,是化学学科的分支之一,它和我们的生活密切相关,我们生活中出现的很多现象都可以通过物理化学原理来予以解释。
例如早晨的露珠为什么呈现球形?一种液体能否在另一种液体表面铺展?固体能否被润湿?把毛细管插入到水中,毛细管内液面是凹液面,并且液面高于外面液面,而插入到水银中确实凸面,并且低于外液面?将水撒到桌面上,用一个玻璃罩罩住,过一段时间发现小水珠消失,大水珠变大?天上云层很好,为什么不下雨?人工降雨的原理到底是什么?等等这些日常生活现象都与物理化学密切相关,下面我们就通过物理化学原理来予以解释。
一、通过表面能或比表面积吉布斯自由能来解释我们知道,能量越低越稳定,自然界的一切物质都应该遵循这样的法则。
早晨看到的露珠呈现球形,我们可以通过表面吉布斯自由能来解释:表面吉布斯自由能G等于比表面吉布斯自由能(或表面张力)σ与表面积A的乘积,即G=σ×A,当A 比较大的时候,体系的表面能较高,体系不稳定,而水是一个单组份体系,比表面吉布斯自由能是定值,故只能通过改变表面积来降低表面能,而对相同体积的水来说,在其他条件不变时,呈现球形时表面积最小,也就是表面能最低,故我们看到的露珠呈现为球形。
二、通过拉普拉斯公式来解释拉普拉斯公式告诉我们,曲面的内外压强不相等,内外的压强差称之为附加压力,用ps表示,ps=p内—p 外,ps的大小与曲面的半径r和表面张力有关,附加压力的方向总是指向曲率中心,公式可表示为:ps=σ(1/r1+1/r2)。
当我们将毛细管插入水中时,由于形成的液面为凹液面,附加压力的方向向上,故对液面有向上的力作用而导致液面高于外液面。
用物理化学知识解释生活中的现象嘿,朋友们!今天咱们就来唠唠物理化学是怎么在生活里“搞怪”的。
先说说那无处不在的摩擦力吧。
这摩擦力就像个黏人的小妖精,你想摆脱它还真不容易。
走路的时候,要是没有摩擦力,咱就跟脚底抹了油的小丑似的,“哧溜”一下就滑出去了,那场面,就像是在冰面上跳滑稽的舞蹈,根本停不下来。
汽车的轮胎要是没有摩擦力紧紧抓住地面,那车就像个喝醉了酒的大汉,到处乱撞,完全失控。
再讲讲热胀冷缩。
这就像人一样,天气热了就想舒展舒展,物体也是。
夏天的时候,那铁轨要是没有预留伸缩的空间,就像被憋在小笼子里的巨兽,“嘭”的一下就炸开了。
还有那温度计里的水银,就像个害羞的小姑娘,温度一高就往上跑,温度一低就缩回去,简直是个天气的小跟班。
化学里的氧化反应也特别有趣。
铁生锈就像是铁被空气这个“大坏蛋”欺负了。
原本好好的一块铁,在空气里待久了,就变得锈迹斑斑,像个长满了麻子的脸。
这就好比一个原本帅气的小伙子,被岁月(在这里就是空气里的氧气)摧残得不成样子。
表面张力也不甘示弱啊。
你看那荷叶上的水珠,圆滚滚的像个小胖子。
这就是表面张力在作怪,它把水珠紧紧地裹成一团,就像妈妈把孩子紧紧搂在怀里,不让水珠分散开来,在荷叶上形成了一幅特别可爱的画面,仿佛水珠在荷叶上开派对呢。
还有溶液的渗透压。
这就像一场无形的拔河比赛。
如果把细胞比作一个个小城堡,那渗透压就是城堡内外的力量较量。
如果外界溶液浓度太高,就像来了一群大力士,把细胞里的水都给拽出去了,细胞就会像个泄了气的皮球,瘪瘪的。
再说说物理中的折射现象。
把筷子放到水里,那筷子就像被施了魔法一样,看起来像是断了。
这就好比是现实被扭曲了,像是走进了一个充满奇幻的魔法世界,水就像一个调皮的魔法师,把我们的眼睛都给骗了。
燃烧现象呢,那就是一场激烈的化学反应大狂欢。
木材燃烧的时候,就像一群小恶魔在跳舞,它们把木材里的化学能释放出来,变成光和热。
那火焰就像热情的舞者,在空中扭动着身姿,把周围都变得暖烘烘的。
一、与电学知识有关的现象1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。
2、排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。
3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。
4、微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。
加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。
5、厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。
6、厨房的炉灶(蜂禽煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。
二、与力学知识有关的现象1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。
2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。
3、菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。
4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。
5、火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。
6、往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。
由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。
7、磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。
三、与热学知识有关的现象(一)与热学中的热膨胀和热传递有关的生活实验现象1、使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。
2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。
3、炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。
4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。
这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。
5、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。
生活中有趣的物理现象及原理生活中有很多有趣的物理现象,这些现象看似平常却蕴含着深刻的物理原理。
在日常生活中,我们可以观察到许多有趣的物理现象,比如水的表面张力、雷电的产生、彩虹的形成等等。
这些现象都是由物理学原理所解释的,让我们一起来探索一下这些有趣的物理现象及其背后的原理。
首先,我们来谈谈水的表面张力。
当我们往一个杯子里倒水时,我们会发现水面呈现出微微凹陷的形状,这是因为水分子之间存在着一种叫做表面张力的力。
表面张力使得水分子在表面上聚集在一起,形成一个薄膜,这也是为什么一些小昆虫可以在水面上行走的原因。
这一现象的原理是由水分子之间的相互作用力所决定的,通过分子间的吸引力和排斥力来解释表面张力的产生。
其次,我们来探讨一下雷电的产生。
雷电是一种非常有趣的自然现象,当云层中的水滴和冰粒在云层内部相互碰撞时,会产生静电。
当云层内部的静电累积到一定程度时,就会产生雷电。
这一现象的原理是由云层内部的静电产生和放电过程所决定的,通过云层内部的水滴和冰粒的碰撞而产生静电,最终形成雷电。
再来看一下彩虹的形成。
彩虹是一种非常美丽的自然现象,当阳光照射到雨滴上并经过折射和反射后,就会形成彩虹。
这一现象的原理是由阳光的折射和反射所决定的,通过雨滴对阳光的折射和反射而形成彩虹的美丽景象。
除了以上的物理现象,生活中还有许多其他有趣的物理现象,比如磁铁吸铁、玻璃棒带电、音乐声音传播等等。
这些现象都是由物理学原理所解释的,让我们一起来探索一下这些有趣的物理现象及其背后的原理。
通过对这些有趣的物理现象及其原理的探讨,我们可以更加深入地了解物理学在日常生活中的应用,也可以更加深入地了解自然界的奥妙之处。
希望大家能够在日常生活中多多观察这些有趣的物理现象,从中感受到物理学的魅力,也希望大家能够对物理学有更深入的了解和认识。
物理学无处不在,让我们一起来探索物理学的奥秘吧!。
吸氧排氮物理化学原理小伙伴们!今天咱们来聊一个特别有趣又很重要的事儿——吸氧排氮的物理化学原理。
你可别觉得这听起来很枯燥哦,其实这里面就像在我们身体里上演着一场超级有趣的小剧场呢!咱们先来说说氮气和氧气在我们身体里的情况。
咱们生活的空气里啊,氮气可是占了大头,差不多有78%呢,氧气大概是21%左右。
正常情况下,这些气体就这么混合着被我们吸进肺里。
肺就像是一个超级繁忙的小港口,气体们在这里进行着各种“交易”。
当我们呼吸的时候,氧气就像一个个勤劳的小工匠,它特别积极地想要进入我们的身体细胞里去干活。
为啥呢?因为细胞就像一个个小工厂,需要氧气来帮忙燃烧“燃料”,产生能量,这样我们才能活蹦乱跳的。
氧气呢,它的分子结构就像是一把特制的小钥匙,可以打开细胞上的“能量之门”,然后参与到细胞内部那些复杂的化学反应中去。
那氮气呢?氮气在这个过程里就有点像个旁观者。
它跟着氧气一起被吸进肺里,但是它对细胞里的那些“工作”不怎么感兴趣,大部分氮气就这么跟着呼吸的节奏,又被呼出去了。
不过呢,还是有一小部分氮气会溶解在我们的血液和身体组织里。
这时候啊,就出现了一个特殊的情况,比如说当我们潜水或者去高海拔地区的时候。
潜水的时候,水压会变大,就像有一双无形的大手在挤压着我们的身体。
这个时候,氮气就变得不安分起来了。
它在高压的环境下,会比在正常情况下更多地溶解到我们的身体组织里。
这就有点像往一杯水里使劲加糖,水压大了,氮气这个“糖块”就更容易溶进去了。
可是啊,当我们从潜水的深处快速上升,或者从高海拔快速回到低海拔的时候,就像突然松绑了一样,压力变小了。
这时候,氮气就像那些突然被释放的小气泡,想要从身体组织里跑出来。
如果这些氮气小气泡一下子跑出来太多,就会在我们的身体里捣乱,可能会造成减压病,那可就不好受啦。
那吸氧排氮就是一个很聪明的解决办法。
就像请了一群氧气小卫士来帮忙。
我们吸入高浓度的氧气,这时候氧气就大量地涌进身体。
氧气在身体里多了起来,就会把那些溶解在身体里的氮气给挤出去。
第三期资料油花四溅因为水比油重,滴到油面之后会往下沉,被油覆盖,但油的温度又太高,远高于水的沸点,所以水在很短的时间内就蒸发成气态,体积急剧膨胀,但又碰到包裹在外面的油的阻挡,就只有通过小的爆炸来释放了。
切葱头为何流泪葱头,原产于亚洲西部,早在三千年前就被人们发现,由于葱头对生长条件要求很低,所以,它就很快漂流过海,在许多地方安了家。
今天,它以成为市场上常见的蔬菜了。
据化学分析,葱头中含有一种具有强烈刺激性的物质--正丙硫醇。
当葱头被剥开或切片时,其中的正丙硫醇就挥发到空气中,如果“溜”到人的眼里,就会刺激泪分泌腺,使人流泪。
÷如何克服呢?正丙硫醇能溶于水,因此,每次切葱头时,可以盆内放些水,再把砧板放在水里切葱头,这样正丙硫醇部分溶于水,就能减小对人眼的刺激。
鱼类腥味及去腥办法鱼类腥味产生原因是由于鱼身上存在有机化学物质甲胺及其同系物二甲胺、三甲胺,其中尤以三甲胺为最多。
甲胺、二甲胺、三甲胺它们的结构式如下:CH3NH2 (CH3)2NH (CH3)3N甲胺二甲胺三甲胺为什么鱼头最腥,是由于鱼头皮中三甲胺、二甲胺、甲胺含量最多。
三甲胺、二甲胺、甲胺均易溶于乙醇。
因此,煮鱼时加些酒,能使三甲胺等溶于乙醇并随加热后挥发逸去。
经过这样烝饪的鱼就不再有腥味了。
另外,姜、葱蒜等均富含具有挥发性的有机物,具有酒的同样作用。
因此,煮鱼时常用姜、葱、蒜、酒就是这个道理大蒜的杀菌作用大蒜中含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类及维生素A、B、C等,蒜苗里还含有钙、磷、铁等成分。
大蒜具有极强的杀菌力,因为蒜头里含有大蒜油,大蒜油以硫化二丙烯为主要成分,还含有微量二硫化二丙烯、二硫化三丙烯。
大蒜素遇碱、受热都会分解,所以用大蒜消炎杀菌宜使用生大蒜,不能与碱性物质一起用。
吃过大蒜嘴里产生蒜臭,可将少许茶叶放在嘴里细嚼,或在口中含一块糖,蒜臭就可减少。
壶里为什么会有水碱?烧水的壶用久了,壶的里层往往有一层白色的水碱。
使用的时间越久,积存得就越多。
儿童趣味物理化学物理化学是一门涉及物质和能量之间相互关系的科学。
虽然听起来有些抽象和复杂,但是我们可以通过一些有趣的实验和现象来帮助儿童理解这个概念。
在本文中,我们将介绍一些儿童可以参与的趣味物理化学实验和现象。
1. 爆米花实验儿童都喜欢吃爆米花,但你知道它是怎么变成那样的吗?我们可以通过一个简单的实验来解释。
首先,准备一些爆米花和一个锅。
将锅加热,当里面的油温度升高时,爆米花里的水分开始变成蒸汽。
这些蒸汽在爆米花的内部形成了高压,当压力达到一定程度时,爆米花就会“爆”开,变成我们熟悉的形状。
这个实验不仅可以让儿童了解物质的相变过程,还可以让他们亲自参与其中,体验到科学的乐趣。
2. 彩虹漩涡实验彩虹漩涡是一种非常美丽的自然现象,我们可以通过一个简单的实验来模拟它。
首先,准备一个透明的容器,并用水将其填满。
然后,在容器中滴入几滴不同颜色的食用色素,如红色、蓝色、黄色等。
接下来,用一根搅拌棒在容器中迅速搅拌水,你会看到不同颜色的色素开始形成漩涡状,就像彩虹一样。
这个实验可以让儿童了解颜色的混合和涡流的形成原理。
3. 飞碟实验儿童对飞碟一定很感兴趣,我们可以通过一个简单的实验来解释飞碟的原理。
首先,准备一个饼干盘和一张纸。
将纸剪成飞碟的形状,并放在饼干盘上。
然后,用一只手握住饼干盘的边缘,用另一只手向下迅速拉住纸的边缘。
你会发现纸飞碟会在空中旋转起来,这是因为快速拉住纸的动作产生了气流,使纸飞碟受到了气流的推动。
这个实验可以让儿童了解气流对物体运动的影响。
4. 磁铁实验磁铁是一种神奇的物体,它可以吸引铁和钢等物质。
我们可以通过一个简单的实验来展示磁铁的吸引力。
首先,准备一些小的金属物体,如钉子、铁丝等。
然后,让儿童用磁铁靠近这些金属物体,他们会发现金属物体会被磁铁吸引住。
这个实验可以让儿童了解磁铁的特性,并引发他们对磁场的好奇心。
通过这些有趣的实验和现象,儿童可以在游戏中学习物理化学的知识。
同时,这些实验也可以培养他们的观察力、动手能力和科学思维。