近日,笔者用饮料瓶做了“吞云吐雾”实验,就是,在透明塑料瓶内滴入几滴酒精,再拧紧瓶盖,然后将饮料瓶弯折、压紧,继而突然释放,就会看到原来透明的饮料瓶内出现了乳白色的浓雾,非常神奇。
实验1
实验2
实验3
其实,这是热力学第一定律的内容。当弯折压紧的饮料瓶突然释放后,饮料瓶内的空气体积迅速膨胀,对外做功,内能减小,温度降低,瓶内的酒精蒸汽预冷液化成小液滴,饮料瓶内就充满乳白色的浓雾了。
笔者首次发现这个现象是在十几年前带着学生们做水火箭的时候。有一次水火箭发射落地后,瓶口不断有白雾冒出,十分诧异。后来仔细推敲,应该是水火箭发射后,瓶内高压气体推动水向后喷射的过程中,体积膨胀,对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气液化,浓雾生成。
此次用饮料瓶滴入酒精做“吞云吐雾”实验,就是以这种喜闻乐见的方式,瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验,用极其简单的实验手段达到出乎意料的实验效果,刻意营造这种气体突然膨胀降温让蒸汽液化的条件,呈现气体做功与内能变化的关系,从而验证热力学第一定律。
膨胀制冷实验走红网络
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