水上行走(人可以在水面上行走吗?)

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不知道大家在闲来无事的时候,是否会有这样的想法:如果往开水中尿尿会怎样呢?

防水有风险

马拉高尼效应告诉你,千万不要这样做,它的原理揭示了你若向开水中尿尿,很有可能被烫伤,太过危险。

神奇的马拉高尼效应

2008年也就是全球金融危机的那一年,一位来自阿根廷的少年在泡茶的时候,意外发现了水逆流而上的现象。

由于他泡的茶叶属于阿根廷特产的马黛茶,茶叶类似于细小的碎渣,当水逆流而上的时候,就能够很直观地看到。

茶水逆流

这种现象引起了少年的好奇心,为了研究这种现象的原理,少年做了大量的相关实验。

终于在无数的研究当中,发现了马拉高尼效应。

当然,他并不是第一个发现马拉高尼效应的人,早在1865年,意大利的一位科学家就将这种效应写成了一篇论文,发表在了学术界。

液体逆流

在他的学术论文当中指出,所谓的马拉高尼效应是指,具有高、低不同表面张力的液体发生触碰的时候,即使液体处于地处,也会出现回流的现象。

这是因为低表面张力的液体具有的拉力小,而高表面张力的液体具有的拉力大,对下边的液体产生了一种向上的力,导致了回流现象的出现。

葡萄酒中的马拉高尼效应

值得注意的是,这里所说的表面张力是指,在液体表面内的力,而不是压制在液体表面的力。

两者有什么不同呢?表面张力属于液体的一个内力,即使在没有外界物体刺激的情况下,这种力仍旧存在,也就是说,它是液体表面的内部所特有的。

而液体表面的压力通常会在一定的外界物体起到力的作用才会产生,比如你的手压在液体表面,就会产生这样一个力。

自然界当中,水黾之所以能够在表面行走,正是利用了水的表面张力。

由于水黾的质量小,无法完全破开水面,当它的身体凹陷到一个微小的程度之时,表面张力就会进行自我修复,导致了水黾能够悬浮在水面上。

水黾所表现出的水面张力

但是,只要在水中加入足够量的洗洁精,改变水体的性质,它的表面张力就会缩小,导致水黾很难漂浮在表面。

如果大家感兴趣,可以抓一只水黾,分别放在不同的水体当中,反馈的效果肯定是不同的。

也有人将液体的表面张力比作是一种液膜,当有外界力量破开这层膜的时候,水就会进行自我修复,修复液膜的力由下往上,就形成了回流。

总之这是一种非常神奇的现象,它体现在人们生活的方方面面。

马拉高尼效应在生活中的体现

比如,当你向开水尿尿的时候,尿液和开水的表面张力是不同的

液体张力的体现

如果你直接向开水排入,当尿液和开水接触的瞬间,开水的表面张力就开始发挥作用,不断地修复水面。

如果此时,你尿尿的距离低于开水修复所带来的动能距离,那么开水就会回流到你的生殖器官,导致烫伤。

液体之间的博弈

这也是为什么不能向开水中尿尿的原因,不过只要你尿尿的动能足够大,超过了开水表面张力的修复力,就没有什么可担心的。

不同液体的表面张力不同,同一种液体在不同状态下的表面张力也有所差异。

张力知多少

比如,同一地方采集的两杯水,一杯煮成开水,另一杯保持原有状态,那么被煮成开水的一方内部杂质含量少,表面张力更弱,后者完全相反。

马拉高尼效应也给排污水工业带来了不小的烦恼。

工厂排放污水步骤

相比较自然界的清洁水源,污水的杂质含量高,拥有更强的表面张力,它们在和自然界水体的交换过程当中,污水难免会回流到上游地区,污染水源。

为了防止污水的回流,污水处理厂往往会在上游的汇水面投放许多无害的活性剂,增加水源表面张力。

如果活性剂的量足够,在不使用机械的情况下,让水体从下往上走也不是不可能,可见马拉高尼效应的强大。

此外,关于马拉高尼效应还有一个非常有趣的实验,大家在生活中也可以尝试一下。

首先,准备两种不同温度的液体,将其中的一方加热,温度保持沸腾,另一方的温度保持常温状态。

此时,如果你将一滴常温的水滴落在沸腾的水中,这滴水珠死活不肯定融入到沸水。

沸水

它会在沸水的表面跳舞,直到下边的水体温度下降,它才会融入其中。

同样的道理,将一颗足够温度的水滴和另一颗常温的水滴挤压在狭小的空间内,它们会像两个气球一般,不断挤压变形,可就是无法融合在一起。

这是因为冷水滴的表面张力足够大,它不可能和热水滴融合在一起,而热水滴又在不断修复表面,导致双方就像是水火不容的敌人一般。

基于这个效应,大家在寒冷的冬天可能会在厕所看到那些尿液在小便池最后的倔强。

最后,人们在葡萄酒杯当中发现的葡萄酒的眼泪也是基于马拉高尼效应。

生活中的细节体现出马拉高尼效应

由于酒精和水溶液的性质时候不同的,酒精表面张力低,容易蒸发。

当葡萄酒通过酒杯壁的时候,部分酒精会在环境当中蒸发,留下了具有更大表面张力的水。

结果就是,当停留在酒杯的水重量超过了挂杯所能承受的极限重量之时,水滴就会顺着落下,成为眼泪。

除了马拉高尼效应之外,我们生活中还存在许许多多有趣现象,比如莱顿弗罗斯特效应

莱顿弗罗斯特效应

莱顿弗罗斯特效应是指,当液体和过热的表面接触的时候,不会被立刻汽化,而是在表面形成一层蒸汽保护膜,从而保持原有的状态。

比如,你在一口烧红的铁锅(温度足够高)当中放一滴水,它不会立刻汽化,反而在表面悬浮起来。

莱顿弗罗斯特效应的体现

大家在网络上看到的煎蛋不用油且不粘锅的神奇视频,也是运用的这个道理。

虽说确实不粘锅,但是要把锅烧到这个温度,损害还是很大的,不建议大家轻易去尝试。

同理,那些有走火堆习俗的民族,在之前会将双脚打湿,即使走过也不会受到伤害。

更加极端的例子就是硬抗液氮,液氮低至零下196摄氏度,以人的体温,立刻就会被加热至沸腾,这样就会形成一张暂时的保护膜。

触碰液氮有风险

所以,在接触液氮的第一秒不会受到伤害,之后可就不定了。

同时,当大家在遇到火灾的时候,把身上打湿显得尤为重要。

奇妙的科学不仅增长了我们的见识,还为我们提供了生活的小技巧,可见多了解此类知识,好处多多。

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