衣物晾干就变硬？别急，这但是是个物理成绩 | No.368
衣服终于洗好晒干了你兴致勃勃地把衣物收了下去但是你发觉为什么衣服变硬了啊喂！别急，本期就用物理的办法帮你挣脱衣物变硬的懊恼
地铁里为什么会起风？密封不严吗？
by 星影无疆
答：不管是地铁车厢照旧地铁站，都是必要透风、有空调体系的。此中地铁站与隧道照旧联通的，列车行驶起来风会很大。在车厢里，透风换气体系是必需的。成年人在相对宁静的形态下通宇量约莫5~10L/min，假如不透风，拥堵车厢里很快就会有人缺氧。这些透风体系就会带来氛围活动。
by 井筠
Q.E.D.
循环小数对否可以举行加减乘除运算？有没有严厉的划定？
by 大路至简bj
答：循环小数是有理数，一定可以写成两个互质的整数的分数的情势，运算的时分当成平凡分数就好。别说加减乘除了，就是取极限，算微积分也没什么特别的。具体运算办法参见各年级数学讲义。
by 霜白
Q.E.D.
为什么每次袜子洗完晒干了之后都特别硬，怎样让它洗完照旧软的呢?？
by 糖醋排骨
答：但是不仅是袜子，很多含有棉纤维因素的织物比如毛巾在天然干枯后都市显现变硬的征象。招致这种征象的紧张缘故便是：附着在天然纤维素外表的束缚水层经过氢键作用使纤维间交联成网络。
由于天然纤维素是由葡萄糖聚合构成的，分子布局中富含羟基，可以与水分子构成氢键情势的较强互相作用。于是，在25°C及60%相对湿度的条件下，棉花中还可以有高达8%的含水量。换言之，就是正常晾晒的棉质袜子、毛巾等织物中但是是残存着束缚情势的水的。而这种水会将不同纤维间联合成网络，使得纤维间不容易相对滑动，在大局上体现为变硬。
实行标明，假如在真空中加热强行去除一切的水分，织物会重新变软，而这在实际生存中是很难做到的。
但是两种利用可以改良这一成绩。其一是洗濯后举行甩干再晾晒，这应该有助于变小棉织物中的水分含量。而其二是添加柔顺剂，其主要因素是阳离子外表活性剂，被证实可以避免束缚水构成交联网络。
参考材料：
[1] Igarashi T, Hoshi M, Nakamura K, et al. Direct Observation of Bound Water on Cotton Surfaces by Atomic Force Microscopy and Atomic Force Microscopy–Infrared Spectroscopy[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2020, 124(7): 4196-4201.
[2] Salem K S, Barrios N, Jameel H, et al. Computational and experimental insights into the molecular architecture of water-cellulose networks[J]. Matter, 2023, 6(5): 1366-1381.
[3] Igarashi T, Morita N, Okamoto Y, et al. Elucidation of softening mechanism in rinse cycle fabric softeners. Part 1: Effect of hydrogen bonding[J]. Journal of surfactants and detergents, 2016, 19: 183-192.
by 云开叶落
Q.E.D.
为什么C的相对原子质量是12.0096，以12C的1/??作为标准，它不应该相对原子质量是12吗？依照在天然界中的品貌值盘算，12C占98.892％，13C占1.108％，光是这两个加在一同就以前12.01108了更别说质量数更大的1?C，但为什么网上搜刮说算出来12.0107的相对原子质量，也不切合2009年IUPAC的结论12.0096？
by 匿名
答：这个成绩也曾困扰过高一的我！(高二还困扰过镧系锕系某些元素的电子排布式为什么不完全恪守端正)
我们会发觉元素周期表中绝大大多元素的相对原子质量都不是整数，这是由于它代表该元素种种同位素的均匀原子量。
题主算出来的数值是把13C的相对原子质量当作13来盘算，但内幕上并不是，思索两方面的要素后，13C和1?C的相对原子质量分散约为13.003355和14.003241，发问里是早前的底限数值，关于微观粒子，由于丈量偏差，只能取得一个数值范围(C) = [12.0096, 12.0116][1]，随着科技提高，一些参数会愈加接近真理。
质子质量和中子质量有很小的区别，一个是电子的1836倍，一个是1839倍，不克不及以为多了一此中子就是相对原子质量正很多了1；别的，质子和中子结适时会开释核能，招致质量小于原先质子和中子各自质量的加和，称为“质量丧失”，这并不是质量真的少了，而是质量以能量的办法体现出来。必要注意的是，质量等价于能量，不克不及说质量转换为能量，这在质能方程中体现得十明白确。
参考材料：
[1]Prohaska, Thomas, Irrgeher, et al. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)[J]. Pure and Applied Chemistry, vol. 94, no. 5, 2022, pp. 573-600. https://doi.org/10.1515/pac-2019-0603
by 草莓熊
Q.E.D.
为啥手机炎天耗电快？手机毕竟什么时分充电切合？
by wo寒玉
答：手机由种种硬件组件和软件使用步骤构成的，并且硬件和软件使用均会斲丧手机的电量。
在炎天，手时机由于情况温度上升加上使用招致手机升温，且不易散热，低温会招致电池内里的化学反响增速，手机电量较快斲丧。夏季身处室外剧烈的阳光下，一些手机设置也会增速耗电，假如你开启了主动亮度调治，那么手时机主动将屏幕亮度调高，别的，炎天里，一些更倾向于户外活动的人们使用的挪动数据运转一些使用步骤，以及更乐意待在室内的人们使用手机消磨光阴使用Wi-Fi运转一些使用步骤，等等这些手机利用会增长手机耗电量。
什么时分充电：
如今大局部散机电池使用的是锂电池，锂离子电池没有影象效应，容量寻常不会由于充电时的形态而产生厘革，固然手机电池维持在30%-80%之间的确可以变小电池斲丧，但是协助仅限。因此在什么时分充电都是可以的。温度也是延伸寿命和最大限制地延伸电池寿命的紧张要素，手机充电时，情况温度尽力坚持在16到22摄氏度之间。当手机等装备长时间处在35摄氏度以上的情况中时，电池约莫会显现永世毁坏。
参考材料：
[1]Phone battery draining fast 7 reasons and how to fix them.(chargerpedia.com)
[2]Maximize battery life with these essential smartphone charging tips (androidauthority.com)
[3]What'sUp,Home?-Doesyourphonebatterydrainfasterinsummertime?-ZabbixBlog
[4]舒健.手机未“老”电池先“衰” 充电习气或是眼前黑手[J].群众用电,2021,36(12):84.
[5]【何同砚】快充伤电池？40部手机两年实行，报告你最佳充电办法_哔哩哔哩
by 扫地僧
Q.E.D.
为什么夜晚在湖边安步时从湖上吹的风会带着一股热量？
by 匿名
答：水的比热容大于海洋上沙土砖石的比热，可以储存的热量更多，升温慢，降温也慢，因此白天海洋气温高于湖面气温；夜晚湖面气温高于海洋气温——这是写在中学地域书里的。
不同于讲义中海陆风的例子，寻常的湖面水体不够大，不克不及像大海那样构成“低温地区气流上升——温度低地区的气体流向低温区——在气压差作用下产生循环”的环流。夜晚，从湖岸吹向湖心的风在湖面上方受热，还没来得及上升就吹到了另一边。这时这些气体以前比湖岸边本身的氛围要热了，以是人感遭到的就是湖面吹来了热风。
by 井筠
Q.E.D.
气态行星就是一大坨气体吗？
by 匿名
答：不是的捏，气态行星的最外层的确是由气体构成，但在其内里照旧有着液态和固态物质的。
气态行星主要由氢、氦、氖等轻元素所构成，行家星的最外层是对应的气体，如氢气、氦气等。但厚达上万千米的气体层会在气态行星的内里产生极大的气压（200GPa，约合2000000倍的地球标准大气压），在压力的作用下气了解被紧缩为超临界流体，以金属氢大海的情势存在。在气态行星的内里，还约莫存在着由冰和岩石构成的固态内核。但由于人类现在的探测器无法对气态行星内里举行探测，因此其内里布局还没有取得确定，更多的只是现在研讨范畴的共鸣。
从上图中我们可以看到，关于木星和土星来说其由外层的氢气层、内里的金属氢层和中央的岩石内核构成，而对天王星和海王星来说其由外层的氢气、氦气、甲烷层，内里由水、氨和甲烷构成的地幔层和中央的岩石内核构成。因此，气态行星也不完善是由气体构成的。
by 只身女青年
Q.E.D.
磁铁是导体照旧绝缘体？
by 冷冷
答：简便地说某种物质是绝缘体照旧导体并禁绝确，由于随着温度厘革物体有约莫产生相变，好比种种绝缘-金属相变或金属-绝缘相变。这里我们只思索常温下的情况。但很多不同典范的导体电阻率又在同一区间，以是我们照旧给出全温区的电阻厘革，但只眷注常温。
稀有磁铁包含铁氧体磁铁和钕磁铁。室温下的电阻率在量级，这落在了半导体区间。从电阻温度曲线也可以看出是一个半导体
的室温电阻也在，但R-T曲线展现出了半金属举动。
不必在意半导体和半金属毕竟是什么，它们的界说必要把量子力学学个七七八八再学一门固体物理才干搞明白。晓得最少在室温下，两种磁铁的导电性都介于导体和绝缘体之间就够了。
参考材料：
[1]VERWEY, E. Electronic Conduction of Magnetite (Fe3O4) and its Transition Point at Low Temperatures. Nature 144, 327–328 (1939). https://doi.org/10.1038/144327b0
[2]Alexander M. BOVDA, Vera A. BOVDA, Valerij V. DEREVYANKO, Vitaly A. FINKEL, Tatyana V. SUKHAREVA,Electrical and Magnetic Properties of Nd2Fe14B Magnet in Demagnetized and Magnetized States at Low Temperatures,Journal of Iron and Steel Research, International,13-1(2006),92-96.https://doi.org/10.1016/S1006-706X(08)60165-X
by 藏痴
Q.E.D.
核磁共振的原理是什么？
by 匿名
答：了解这件事必要明白三点：原子核有磁矩、磁矩在外磁场下会产生塞曼能级崩溃、两个能级可以与相应频率的电磁波产生共振。
原子核有磁矩，外貌地说就是有些原子核像一个个条形磁铁，会在外磁场作用下产生偏转。这些原子核的质子数和中子数不克不及都为偶数，好比12C和1?O，由于它们的基态自旋为零，没有磁矩。我们能使用的原子核应该具有非零的角动量，如此才有非零的磁矩，常用的原子核有1H、13C、1?N、1?F和31P等等。
如今对这些有磁矩的原子核施加一个外磁场，在一通盘算后，会发觉不同磁矩指向的原子核崩溃出了不同的能级，能级差
，也就是关于同种核素，它崩溃出的能级差恰比于外加磁场。这被称为核的塞曼效应。
有了崩溃的能级，天然就可以在两个能级间跃迁。对这个在外磁场中的原子再加一个电磁波，当电磁波的频率与塞曼能级差
相当时，就会产生共振。实行上可以经过施加一段时间的电磁波再撤掉，察看样品的横向磁化率信号来推断对否产生了共振。
这个效应可以用来检测元素所处的化学情况，由于不同的化学情况会对外磁场产生不同的屏蔽，使原子实践感遭到的磁场不即是外磁场。假如施加的电磁波频率恒定，那么到达共振条件所必要的外磁场强度就要产生偏移。这种偏移就像化学基团的自荐纸片，是逐一对应的。关于1H，各位寻常取四甲基硅（TMS）的共振磁场强度为标准，扫出样品共振时的磁场强度比拟它偏移了几多，就能晓得这个样品里的1H处在什么基团里。
古代医学中对1H的核磁共振以前成为一种很好效的成像伎俩。固然不少人会闻“核”色变，但但是核磁共振所必要的仅是射频电磁波，它的频率比通讯用的微波还低，比拟X光大概CT，它换算下去的辐射量是很宁静的。固然，从核磁共振信号到图像又触及到另亿些图像信号处理的故事，大抵说来，就是使用梯度磁场取得不同空间频率的信号，再用反傅里叶变动算回实践图像。这一造福全人类的创造也被授予了2003年诺贝尔生理学或医学奖。
参考材料：
[1] 杨福家.原子物理学.第4版[M].高等教导出书社,2008.
[2]【老奇】核磁共振为何晓得-哔哩哔哩
by 牧羊
Q.E.D.
编纂：牧羊
