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大自然的空调

2015-10-20周生记

小学科学 2015年10期
关键词:示数温度计塑料袋

周生记

当我们剧烈运动

时,总会大汗淋漓。但在炎热的夏天,人即使不运动,也会不自觉地流汗,你知道流汗对人体起到什么作用吗?

另外,你注意过夏天的狗吗?它们总会伸出长长的舌头,大口喘气!这又是为什么?

当天气干旱时,植物总是卷起叶子,卷起叶子又是为什么呢?

其实,这些都是蒸发现象。那么蒸发有什么神奇的作用呢?下面,就让我们一起来研究蒸发的奥秘吧!

蒸发是怎么回事儿

我们知道物体一般有三种状态:固态、液态和气态。水是我们最常见的液体,它也是人体的主要组成成分。它广泛地存在于江、河、湖、海中。另外,空气中也含有大量的水蒸气,只是由于水蒸气无色、无味,不易被人们观察到而已!

蒸发是物质由液态缓慢地变为气态的过程,在这个过程中会吸收物体的热量,从而起到为物体降温的作用。蒸发可以在任何温度下发生,但是,温度越高时,蒸发会越快。因此,夏天的空气中会有更多的水蒸气,人会有潮热的感觉。

就是这种无处不在的蒸发现象,它为地球上的动物和植物调节着温度,对自然界的温度平衡也起到神奇的作用。

它是如何推动生活和大自然平衡的?就让我们通过几个小实验来感受其中的神奇吧!

蒸发的神奇动力

活动1:擦酒精带来的感觉

当我们进医院打针时,护士要先往我们的皮肤上涂点儿酒精消毒。这时你会感觉皮肤凉凉的,并且酒精很快就消失了。你知道其中的道理吗?

材料:酒精、水、棉球或纸抽

将酒精和水放置在室内较长时间,使它们的温度与室温相同。用两只棉球分别蘸取少量酒精和水擦在手臂上,并体验和观察它们的变化。我们会明显感觉到擦酒精的地方比擦水的地方凉些;另外酒精很快就干了,而水干得较慢!

这个实验可以说明蒸发时要吸热,这使得物体的温度降低,并且酒精的蒸发速度比水要更快。

所以人在剧烈运动时出汗,就是为了利用蒸发来降低体温!狗伸出舌头,大口喘气,也是利用蒸发来降温。

活动2:干湿温度计的妙用

我们不仅可以亲身感受到蒸发吸热的现象,而且这一现象在天气预报中也得到了应用。温度计不仅可用于测量温度,它还可以测量空气湿度的大小,这就是干湿温度计。

干湿温度计是这样的:两支相同的温度计,一支温度计的下方包有湿布,另一支则没有。仔细观察两支温度计的示数,你会看到包有湿布的温度计示数会低一些。若两支温度计示数差别较大,说明空气湿度较小,这是因为湿度越小,水蒸发速度越快。

对于干湿温度计的原理,我们也可以用一支普通的温度计来研究。

(1)先用温度计测量空气的温度;

(2)再将温度计放入放置很久的水中,测量温度;

(3)最后,将温度计从水中拿出,观察温度计的示数。

实验的结果是由于水在空气中放置很久,它的温度与空气相同,当温度计从水中拿出时,由于温度计上沾有水,水的蒸发导致温度计的示数下降。然而,如果你观察的时间较长,你还会发现温度计的示数又会上升,这是因为水蒸发完了,空气的温度较高,所以,示数又上升了。

随着人们生活水平的提高,有很多地方都修建了人工湖,它不仅美化了环境,同时由于水分的蒸发现象,还可以降低周围环境的温度,使我们更凉爽!

俗话说“前人栽树,后人乘凉”,为什么种树会带来清凉?这是因为植物也在不断地进行蒸发,蒸发吸热起到了降温作用。

活动3:如何防止不利的蒸发

对整个自然界来说,水的蒸发吸热不断地调节着地球和各种生命体的温度平衡。然而,利用蒸发的方式制冷、降温并非都是我们想要的,有些时候,我们要尽量防止蒸发带来的影响。田野里的地膜和大棚就是为了防止水分的蒸发导致温度过低而使用的。

在温度较低的春季,为了让种子较早发芽,就要利用地膜覆盖。这是由于地膜不透气,可以防止水分的蒸发,从而保持土壤的湿度;同时,水无法蒸发也就无法散热降温,从而提高了地面的温度,为种子发芽提供了合适的条件!

不信的话你可以用一个不漏气的塑料袋套住手,用橡皮筋将塑料袋在手腕处封住。用不了多久,你就会感觉塑料袋里潮潮的,用手一摸,甚至还会有一些小水珠。这就是从我们手上蒸发出的水蒸气形成的小水滴。

另外,用风扇对着塑料袋吹风,也感觉不到凉爽。如果将塑料袋取下,再用风扇去吹,顿时就会凉爽许多,并且,手也变得干爽了!

冬季,我们总要涂些保湿护肤霜,它就是利用一些油性物质涂抹在皮肤上,防止人体内水分的蒸发散热,起到保湿的作用,同时,还能起到防冻的作用。干旱的植物卷起叶子,就是为了减少水分的蒸发。

流汗调节着人体温度的稳定,若排汗一旦出现问题,人体就会出现症状。如夏天有人会中暑,这就是因为他的汗液无法正常排出,从而使体温升高,这时的应急办法是用酒精为病人擦身体,利用蒸发来降温!

大自然的温度调节

不仅是人和各种动物要靠水的蒸发来调节温度,我们生活的自然界也是靠水来调节气温的。地球上江、河、湖、海里有大量的水,水的蒸发就会带走大量的热量,从而调节着地球上各处的温度。由于水的蒸发调节和改变着温度,才形成了不同季节的风向,这种季风就是地球的“空调风”。由于风的形成,也为我们人类提供了一种有效的、清洁的能源——风能!

另外,陆地上大量的植物也在不断进行着蒸发,这种蒸发不仅调节着植物自身温度的平衡,同时,由于植物对阳光的阻挡和植物的蒸发作用使得地面温度不会过高,从而很好地调节着地球温度的变化!

蒸发作为自然界中极其普遍的现象,它不仅能调节动物体正常的温度,也使得植物不被太阳晒焦,同时,地球上水分的蒸发,能够使我们生活的地球温度得以平衡,而这一切都是蒸发的神奇功劳!

本期“我在现场”答案:

从科普克的摄像机中可以看出,道恩在家里的游泳池中练习游泳的时候,苏菲的红宝石项链是漂浮在水面上的,而当道恩在瀑布下溺水时,同一条红宝石项链却淹没在水面下,这说明有人在道恩家中的游泳池做了手脚(比如撒盐等矿物质),使得水的密度变大,进而浮力变大。这就让道恩误以为自己已经学会了游泳,所以当他跳进密度正常的水中时就慌了手脚,最终溺死。

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