Q1

冬天汽车除雾应该开冷空调还是热空调？

by 高晓天

答：

按理来说应该开冷气，但冬天开冷风属实是不舒适，所以老司机会把调整出风口吹向挡风玻璃，话说好像有的车辆带有除雾功能，就是向挡风玻璃吹风？小编有驾照但没车，孤陋寡闻了。

冬天起雾和夏天是不一样的，不过原理都是水蒸气遇冷凝结，更具体一些，是因为温度降低，水的饱和蒸气压降低，因此空气中过饱和的水蒸气便凝结了。不过夏天是车里冷（因为开空调嘛），外面热，冬天是外面冷，车里热。所以冬天的雾在挡风玻璃内侧，夏天的雾在外侧。想要除雾，可以使内外空气温度趋于一致，不过这显然不太舒适，毕竟我们就是为了让自己舒适才开的空调，才造成车内外明显的温差，冬天再开冷风多少有点难受了，不过其实也不建议长时间关窗，可以适当开开窗，增加一下对流。而让空调出风直吹挡风玻璃是一种有效的除雾手段，对流可以促进水雾的蒸发，一直吹就不会起雾了。

再说一下夏天，想来夏天起雾大家应该不怎么能看见，夏天车内冷，车外热，起雾也是在挡风玻璃外侧，但夏天气温高，蒸发本来就快，而且外侧本来对流就强，尤其是开车时，迎面的风呼啸而来，是不可能起雾的。

by 霜白

Q.E.D.

Q2

为什么刹车片过热会造成刹车能力变弱？

by 匿名

答：

因为过热会造成刹车片摩擦材料热衰减，造成刹车盘摩擦力下降。

热衰减是指当制动初速度大、压力增大、制动频繁导致摩擦副温度升高时，摩擦系数降低的一种现象。热衰减会直接影响到车辆和机械行驶的安全性，严重的热衰减甚至会引起刹车失灵，酿成事故。热衰减的的原因比较复杂，我们简单介绍一下。

热衰减在聚合物基摩擦材料中尤为明显，这是因为这种摩擦材料会采用树脂作为粘合剂。而酚醛树脂在高温下会发生热分解，分解出苯酚等液体，这些液体附着在摩擦片表面形成一层润滑膜，另一方面，高温下，树脂还会分解出二氧化碳等气体，对偶件金属表面的氧化膜又易吸附气体，最终在摩擦片之间形成一层气垫膜。这里的氧化膜也是摩擦性能下降的一方面，高温下，金属表面容易氧化，形成一层氧化膜，这层氧化膜强度低，硬而脆，在摩擦力的作用下容易开裂，从表面剥落下来变成磨粒，不仅减少了摩擦片的作用面积，还会进一步损伤表面。在一些金属摩擦材料中，还有可能出现低熔点金属熔化析出，在摩擦片表面形成润滑膜，降低摩擦性能，比如锡的熔点就只有231℃，刹车片过热时，其中的锡便有可能熔化析出。

有关摩擦材料热衰退的原因还是比较复杂的，上面也只是大致介绍一下，大家千万记得及时更换刹车片。

参考文献：

[1]陈汉汛,朱攀.制动器热衰退机理的研究与分析[J].拖拉机与农用运输车,2006(04):34-36.

[2]黄志钢. 聚合物基摩擦材料热衰退问题的解决方案研究[D].湖南大学,2008.

by 霜白

Q.E.D.

Q3

为什么做B超要用耦合剂 ？

by 宫保chicken

答：

当然是为了做B超啊，耦合剂的作用主要是排除超声探头和皮肤之间的空气。

超声的原理主要是靠超声波探测人体组织，靠回声获得人体组织的信息，所以B超的关键就是要尽可能多的超声波进入人体组织，但空气是这中间最大的拦路虎。介绍一个声阻抗的概念，声阻抗是指机械波让介质位移所产生的阻力，声阻抗取决于声速和介质密度，其大小就等于声速和介质密度的乘积。两种介质之间声阻抗的差异被称为阻抗不匹配，两种介质阻抗越不匹配，声波在界面处反射的能量就越多，声波在介质1与介质2之间的反射率R为：

其中Z为声阻抗，人体组织的声阻抗大致为1.63，而空气的声阻抗只有0.00429，带入上式，可以计算出声波在空气与人体皮肤之间的反射率高达99%

因此，超声时需要注意的是排除超声探头和皮肤之间的空气，这就是耦合剂最大的作用，耦合剂的声阻抗大约为1.56左右，因此，可以很大程度地减少声波的反射。

耦合剂的另一个作用就是润滑了，这个就不用多说了吧，少了这层润滑剂，超声探头在皮肤上直接摩擦体验可能更差，一些耦合剂还有消毒作用，可以对超声探头消毒。最后，耦合剂的主要成分是卡波姆、三乙醇胺等，前者是凝胶剂后者则用来保湿，这些成分与一些护肤品的成分类似，因此对人体无害，也基本没有过敏反应。

总的来说，虽然耦合剂滑滑的，凉凉的，还不好擦，但B超没了它还真不行。

参考资料：

超声耦合剂：超声检查时涂的胶体是什么/耦合剂的作用/成分和类别/对人体有伤害吗?会刺激皮肤吗?会弄脏衣服吗？

【042 】声阻抗Acoustic Impedance

by 霜白

Q.E.D.

Q4

为什么汽水会慢慢没气?怎么样能让气留得久一点?

by 开朗的网友ᴵᵃⁿ

答：

看来一定是爱喝碳酸饮料的同道中人。想知道为什么汽水会慢慢没气，那一定先要知道汽水的制造，在工业上生产汽水的时候，会通过增大压强降低温度的办法让较多的二氧化碳与水进行反应，从而形成碳酸含量比较大的水溶液。这时候答案是不是就出来了，降低温度和增大压强。

在我们打开汽水的时候，经常会听到“砰”的一声，这是因为汽水瓶上方的压强大于大气压强而产生的压力骤减的声音，如果汽水打开一直放在大气压下，汽水里面的碳酸会不停的分解，二氧化碳会不停的冒出来，这就是汽水在慢慢没气。

为了让气留得久一点，我提供两个办法：放冰箱冷藏（降低温度，注意不是冷冻！冷冻可能会导致水变冰膨胀从而使瓶子爆炸），捏一下瓶体（体积减小，增大压强）。原理其实很简单，当温度降低以后碳酸的分解会变慢，压强增大以后有利于二氧化碳和水生成碳酸。然后还有一个隐藏秘籍也可以传授给你—自己造气

by  justiu

Q.E.D.

Q5

灭蚊灯的蓝紫光是紫外线吗？

by 匿名

答：

紫光和紫外线没有明确的分界线，所以我只能说是也不是。

灭蚊灯是一种主要利用蚊虫的趋光性捕杀蚊子的仪器。蚊虫对一定波段的光具有趋光性，因此我们可以利用特定的光源来吸引蚊虫，再结合其他手段捕捉或杀灭蚊虫。实验表明，对蚊子而言，趋光性最好的波段大致处于370nm附近，市面上的相关产品所用光源大致范围也就在360nm-410nm之间，这大概就是紫光或近紫外光的范围。

灭蚊灯的主要区别还是在于其对蚊虫的杀灭方式。灭蚊灯主要有四种杀灭方式：电击型，将蚊虫吸引至灯内被高压电网触电致死；粘捕型，靠无毒的粘胶捕捉飞入灭蚊灯的蚊虫；气流型，内置风扇制造气流使其无法飞出灭蚊灯；光催化型，这种灯除了紫外线以外，也可以通过光催化反应制造二氧化碳吸引蚊虫。

参考文献：

[1]谢洪波.灭蚊灯的使用和管理[J].食品安全导刊,2019(22):72-75.

by 霜白

Q.E.D.

Q6

为什么保温杯真空层可以保温？与保温棉等产品有啥区别？

by 默然

答：

物理原理上殊途同归，无论是真空层还是保温棉都具有极低的导热系数。

传热机制有三种：热传导，热对流以及热辐射。我们拿一杯水来介绍一下，当冬天的时候我们手抱着一杯水，手能感到温暖，这就是热传导；当我们靠近杯口，脸也感觉到了温暖，这就是热气在空气的自然对流；当我们把一杯凉水放到太阳下面，被太阳晒热就是水受到了太阳的热辐射。

说回正题：

常见的真空绝热层，一个重要原理就是通过降低真空度来减少空气引起的热传递，其导热系数可低达0.004 W/( m·K) ，对比来说钢的导热系数是45W/( m·K)，可以明显看到其数量级差距。

常见保温棉的导热系数如下图所示：

所以无论是真空层还是保温棉都具有极低的导热系数。

Tips：保温杯的原理可不仅仅是真空层哦，真空层有效抑制了热对流和热传导，同时在真空层内层也通过镀反热镀层的方法将热量反射回保温杯内部，实现高效保温。

参考资料：

[1]陈依然.建筑保温材料应用研究现状[J].四川建材,2022,48(03):8-9.

[2]毛赏,阚安康,白悦,陆家希.内部真空度对真空绝热板导热系数的影响[J].低温与超导,2019,47(03):55-60+94.

by justiu

Q.E.D.

Q7

把两种颜色的光混合，再让这束混合的光通过三棱镜，混合的光会分成两束不同颜色的光吗？

by Gemma

答：

会。

在牛顿著名的分光实验中，七种颜色（这并不严谨，太阳光实际上是一个连续谱，不过我们已经习惯说七色光了）混合在一起的阳光在经过棱镜后被彼此分开——七种颜色中任意两种都符合题目的条件。没有任何道理说七色可以而二色不行。

一般来说，不同频率（也就是不同颜色）的光在传播过程中，实际上是互不影响的。即使它们在空间上产生重叠，有共同的传播轨迹，也不妨碍它们各行其是独自安好。因此不同频率的光在混合以后还可以通过分光仪器分开成各自原本的状态——三棱镜就是这样的分光仪器。不同频率的光对同一种介质有着不同的折射率，这使它们在从一种介质以同样的入射角进入另一种介质时的折射角有着些许差异，这种差异使得原本混合在一起的光稍稍分开。从空气到玻璃和从玻璃到空气都是这样的折射过程。由于玻璃—空气界面的几何形状，三棱镜中这两次折射造成的差异被叠加放大；平面镜中两次折射的效果被严格抵消。因此三棱镜可以将混合的可见光分开，以各种单色光出射；而平面镜的出射光仍为混合的白光。

by 藏痴

Q.E.D.

Q8

为什么涂石墨可以减小摩擦力？

by 高晓天

答：

石墨本来就是一种非常常见又好用的固体润滑剂呀。

润滑剂的类型多种多样，根据润滑剂的物理状态可分为固体润滑剂、半固体润滑剂、液体润滑剂和气体润滑剂四大类。其中，固体润滑是指在摩擦表面用粉末状或薄膜状固体进行润滑，这一类材料通常剪切强度低，易附着于摩擦表面，能够在摩擦副的接触表面形成一个连续且稳定的润滑薄膜，从而降低摩擦副的摩擦磨损，防止摩擦副被破坏，达到某些特殊工况条件下的润滑需要。[1]

石墨是常见的碳单质，六方晶系，层状结构，石墨层间以共价键连接，成蜂窝状，层与层之间以范德华力连接，因此石墨层与层之间相互作用较弱，当受到与层平行方向的剪切力时，容易发生层间的滑移。单层的石墨就是石墨烯。因为石墨层间的容易滑移，层间摩擦系数较低，同时具有良好的导电、导热和耐高温性能，价格低且无毒，因此成为目前使用最广泛的固体润滑剂之一。

当我们将石墨粉末加入需要润滑的器件时，石墨会吸附在接触表面，形成润滑膜，当发生相对运动时，相对运动方向就沿着石墨层的方向，石墨层之间就会发生滑移，以达到润滑的目的。

参考文献：

[1]刘鹤. 固体润滑石墨复合材料的制备与性能研究[D].兰州理工大学,2020.

by 霜白

Q.E.D.

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编辑：穆梓