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中科院物理研究所

 

超导磁悬浮列车 神奇的低温世界 染化敏太阳能电池实验演示 金属塑料


神奇的低温世界


  低温下,有许多有趣的现象,如物质的相变、形变等等。

奇异现象一 “死”而复生
  将活的金鱼迅速放入液氮中,金鱼被冻僵,一动不动,宛如死了一般。实际上,它只是停止了新陈代谢。然后,又将金鱼迅速放入水中,几秒钟后,金鱼又“复活”,又在鱼缸中游弋。
  科学原理:当水缓慢降温时,会发生相变,变成晶体冰,体积会膨胀。但是,当水迅速降温时,相变成为非晶冰。非晶冰的体积与水的体积没有变化。生命体的主要物质是水。所以,生命体若是缓慢降温,其体内细胞内的、血管内的水变成晶体冰后,体积膨胀,从而胀破细胞或血管,进而造成生命体的伤害或者死亡;若是迅速降温,则不会造成伤害。只是让生命体的新陈代谢停止,生命被暂停、保存。

  视屏


奇异现象二 由软变脆
  将月季花放入液氮中,取出后鲜艳无比。而后用锤子一敲,原本很柔软的花,一下子被敲的粉碎,宛如薯片一般。
  科学原理:植物和橡胶制品等主要由碳氢氧的长链分子构成的。在室温下,由于热运动较高,长链分子之间的耦合作用显得不重要,所以,每个长链分子可以自由弯曲。宏观上表现为柔软、易变形。但是在低温下,热运动变小,长链分子之间的耦合作用凸现出来,每个长链分子都被连接到一起,从而显现出刚性。但是,链与链的结合能又不是很强,于是,一受外力,就会粉碎。
  现实应用:利用低温,我们可以粉碎旧橡胶,从而回收制作新的橡胶制品;也可以将食品、中药制作得更细微,更利于人体吸收。



现场演示冻小鱼和冻鲜花