生长在安哥拉海岸的百岁兰的叶子真是常青不落,能活上百年。百岁兰的根系特别发达,常常地扎在地底下,将大量的水分吸收,送往叶片;夜晚,海雾形成的露水又能使叶面保持湿润。所以百岁兰的叶子一年到头,都不会缺水,能保持旺盛的生命力。
作者: 好奇小子
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鸵鸟和企鹅为什么不会飞
鸵鸟和企鹅为什么不会飞
鸵鸟和企鹅,相信大家都不陌生。鸵鸟是现存体形最大的鸟类,主要生活在非洲大陆。肥硕的身体、健壮的大腿、细长的脖子和小小的脑袋给我们留下了深刻印象。企鹅主要分布在南半球,是海洋性鸟类。企鹅身体滚圆,走起路来左右摇摆,非常可爱。从外形上,鸵鸟和企鹅并没有相似之处,但它们都有一个共同的特点:不会飞行。
鸵鸟和企鹅为什么不会飞呢?化石研究表明,鸵鸟、企鹅、几维鸟、鸸鹋等大约在6500万年前至3400万年前之间,各自演化成了不会飞的鸟,这是鸟类长期适应环境的结果。
非洲鸵鸟是走禽中的代表,它们的祖先生活在非洲的草原和荒漠中,食物稀少,需要鸵鸟花大量的时间来觅食。它们的双腿变得强壮,仅有两趾的爪更适应奔跑,其中能对抗草原上的捕猎者的大型鸵鸟获得了更多的生存机会。然而硕大的体形却使飞行变得困难与不可能,翅膀变得多余而逐渐退化。失去了飞行能力的鸵鸟,体重甚至可以达到115千克。
企鹅主要分布在南极和亚南极地区,以海中的鱼虾为主要食物。为了抵御寒冷,它们的身体储存了大量的脂肪而变成椭圆的流线型,这样的体形不利于飞行,却非常适合潜水捕鱼。企鹅的翅膀也因飞行功能的丧失而退化成强壮的鳍状肢,使它们在水中可以快速游动。
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为什么母鸡不交配就能下蛋
为什么母鸡不交配就能下蛋
鸡蛋是人们非常熟悉的食品之一。市场上大量的鸡蛋供应,主要依靠现代化的养鸡业。我们知道,家鸡是由野生的原鸡人工驯化而来的。可是野生鸟类,往往都是交配后才会下蛋。而人工养殖的母鸡,无论散养或是笼养,都可以在不交配的情况下下蛋,这是为什么呢?
野生鸟类为适应飞行活动,在非繁殖期,其生殖器会处于显著萎缩状态,以减轻体重。进入繁殖期后,在性激素的调控下,生殖系统才会迅速发育并开始产卵。家养的母鸡,因为很少飞行,并且有充足的食物,生殖系统并不会萎缩。
母鸡的卵巢中,密布着约4000个初级卵母细胞。当小鸡长大到性成熟后,生殖系统便一直处于活跃状态。这些初级卵母细胞会逐日发育成熟,并逐个排出进入输卵管。发育成熟的初级卵母细胞在卵巢内包裹上卵黄物质,进入输卵管后再包裹上卵白、卵膜和硬质的卵壳,最后形成鸡蛋,排出体外。
母鸡产卵的现象,和雌性灵长类动物的月经周期类似,与是否和雄性交配过无关。若母鸡与公鸡交配,精子便会与初级卵母细胞结合,形成受精卵。这样产下的蛋是种蛋,能够孵出小鸡。如果母鸡未交配,则产下的是未受精蛋,是孵不出小鸡的。我们平时吃的鸡蛋,基本都是未受精蛋。
家养母鸡和野生雌鸟,只要生殖系统处于活跃状态,无论是否与雄性交配,都会产卵,只是自然界中的雌性鸟类,卵细胞只在繁殖期间发育,这就形成了母鸡不交配就能下蛋的现象。其实,自然界中的野生鸟类也会在不交配的情况下产下非受精卵,只是这种现象较为少见。
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白菜窖里为什么会闷死人
因为白菜像人一样也要呼吸,而且吸进的是氧气,呼出二氧化碳。把它放进菜窖时,它仍然会呼吸。时间久了,窖里又不经常通风,里面便充满了二氧化碳。由于二氧化碳能使人窒息,所以人到菜窖里就会闷死。
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为什么要给房子“穿衣戴帽”
为什么要给房子“穿衣戴帽”
现代城市的大多数建筑物,调节室内温度的功能几乎完全依赖于空调。在建筑物内使用的各类电力设备中,耗电最多的就是空调,占总用电量的40%~60%。要想降低能耗,除了合理、节约地使用空调之外,能够从根本上解决问题的办法,就是对建筑物外墙、窗户和屋顶进行保温处理,让它能够冬暖夏凉,少受外界气温变化的影响,从而减少空调能量的损失,达到节能的目的。这种方式可以形象地比喻为给房子“穿衣戴帽”。
建筑物是通过外墙、窗户和屋顶把室内和室外两个空间分隔开来的,它们被统称为建筑的围护结构。当室内外存在温度差时,热量会通过围护结构从高温处传到低温处。如果围护结构的隔热性能不好,如墙体和屋顶较薄,窗户不够密封,那么夏天室内空调制冷时,室外的热量就大量透入,使得空调必须持续运转才能维持适宜的温度;冬天空调制热时,热量又容易“泄漏”到室外,同样使能量大量损失。
对建筑物进行保温处理,就是要减少围护结构的传热能力。一是在原来的墙体上增加有一定厚度的传热性能差的材料,例如在墙上贴上防火等级A级的岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃等材料的保温板,或者涂上无机材料的保温砂浆来隔热。
导热能力太大的窗户玻璃虽然可以用增加厚度的方法保温,但玻璃太厚会使窗户开关不便,且成本更高。因此人们采用双层甚至三层的中空玻璃,通过隔层的空气来减少传热。还可以在隔层中注入热传导差的惰性气体,以此提高隔热效果。
有些大面积的玻璃幕墙还在玻璃的表面涂上一层阻挡红外线的膜,以有效地阻挡太阳辐射的热量。屋顶的保温既可以用墙体保温的办法,也可以增加隔层,一些城市进行的屋顶“平改坡”就是改进平屋顶易传热的一项保温措施。
对围护结构的保温隔热是建筑物节能改造的一项重要而又较易实施的措施。
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为什么昼夜长短总在变化
为什么昼夜长短总在变化
如果你稍加留心,就会发现每天白天和夜晚的长度都是变化的——夏天昼长夜短,冬天昼短夜长,而在春秋季,昼夜长短差不多等长。这种现象究竟是怎么形成的呢?
要想得到这个答案,还得从昼夜的形成原因说起。地球是太阳系中的一颗行星,它环绕太阳运动,约365天公转一周。而在它公转的同时,它还像一个陀螺一样在自转运动。正是这种自转产生了昼夜更替——当太阳照射地球的一边时,这边为白天,而反面为黑夜。反之,当地球转到另一边时,这边就成了黑夜,而反面成为白天。
如果从远离地球的地方看地球,会发现黑的一面和亮的一面具有相等的面积,地球自转也是基本均匀的,那为什么我们会感觉昼夜长短发生变化呢?原来地球自转的赤道面并不是和公转平面(黄道面)重合的,而是呈一个夹角,大约是23.5°。这就意味着,在地球环绕太阳公转时,即使同一地点不同时间受太阳照射的角度也不相同!
当地球运动到6月,太阳直射到地球北半球的时候,会发现北半球亮的一面比黑的一面大,也就是白昼时间长于黑夜,这就是我们所在的北半球的夏季。反之,当地球运行到12月,太阳直射到南半球时,会发现北半球黑的面积比亮的面积大,也就是黑夜长于白昼,这就是北半球的冬季。而在9月和3月,地球自转轴和太阳光垂直,北半球和南半球的黑夜和白昼长短就都一样了。
这样看来,地球的公转和自转造就了四季,也造就了寒带、温带、热带等不同气候带。那么地球上有没有昼夜长短不发生变化的地方呢?有!在赤道上,白天和黑夜的长度就是永远相等的。而越往南北极靠近,昼夜长短的变化就越剧烈,到了南北极点,就会出现半年白天、半年黑夜的情况。在中国,海南岛的人们就不容易体会到日夜长短的变化,而在黑龙江漠河、新疆阿勒泰的人们,就知道夏天的白天比冬天长很多。
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为什么跳舞草爱“翩翩起舞”
为什么跳舞草爱“翩翩起舞”
跳舞草是一种特别有趣的直立小灌木,祖籍在印度,在中国主要分布于云贵川一带的深山老林之中,已被国家列为珍稀濒危植物而受到保护。然而,除了稀有少见之外,它的“跳舞表演”却更令人感兴趣。
跳舞草具有与众不同的奇妙生理特性,因为它对外界环境变化的反应能力远远超过它的植物同类。例如,当你对着它播放一首优美的抒情乐曲时,它就会像一名能歌善舞的女子,叶片飘飘如衫袖舒展,开始在乐曲中翩翩舞动。如果你对它播放杂乱无章、怪腔怪调的歌曲,或者放声大喊大叫,它的反应是不动也不转,不仅“罢舞”,似乎还会显现出极为反感的“情绪”。
科学家通过对跳舞草观察研究后发现,它实际上是一种对一定频率和强度的声波极富感应性的植物,与温度和阳光有着直接的关系。当气温达到24℃以上,且在风和日丽的晴天,它那一对对的小叶便会自行交叉转动,分分合合、上下跳跃。而且,两片小叶的转动幅度竟然可达180°以上!当一连串动作做完之后,叶片又会回复到原处,再重复转动。
当气温在28~34℃之间,尤其是在闷热阴天或在雨过天晴之际,整株跳舞草的数十对叶片时而像情人般“紧紧拥抱”,时而又像蜻蜓那样翩翩飞舞,眼花缭乱之中给人以美妙、神秘的感受。当夜幕降临时,它又会将叶片竖着贴在枝干上,紧紧依偎着,因此人们又给它起名叫“情人草”、“风流草”。
在解释跳舞草为什么爱“翩翩起舞”的现象时,科学家还没有统一的认识,各自做出的解释也各不相同。有些科学家认为,跳舞草的起舞与阳光有关,有光则舞,无光则息,就像向日葵冲着太阳转动一样。但也有的认为,“跳舞”行为是植物体内微弱电流的强度与方向的变化而引起的,或者是植物细胞的生长速度变化所致。还有一些科学家认为,跳舞草的奇妙习性是生物的一种适应性,当它跳舞时,舞动的叶片具有恐吓作用,可躲避一些昆虫的侵害。跳舞草究竟为何爱“跳舞”,仍存在着很多疑问,要解开这个谜还需植物学家继续深入探索。
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树干被冻裂的树为什么还能活
树干被冻裂的树为什么还能活
生活在北方或高寒地带的人们,常常会在冬天的早晨看到被冻裂的树干,到中午气温逐渐升高后,里面还有汁液流出。如果土壤水分状况好的话,只会短时间出现树叶萎蔫,多数树木并不会因此死亡。
这是因为,冰只凝结在细胞之外,也就是说在细胞壁和由死细胞壁组成的输导组织中,那里汁液中的水相对自由,有毛细作用和渗透作用,但没有对流移动,而且细胞内的原生质和液泡没有冰晶形成。细胞原生质内有许多细胞器,它们都有非透水的生物膜,能将内部的水分子与外界隔开,无法自由移动。细胞的液泡内储存了许多浓度很高的亲水蛋白质、代谢物质和离子,水分子同样也受到了束缚。
看一看雪花漂亮的六角形晶体结构,就能见到其中水分子是如何排队守秩序的。在它们的中心都有一个称作晶核的杂质颗粒,它们结成冰也一样需要这样的晶核。植物细胞外汁液的水在冰点以下就会排起队来结成冰,而被生物膜隔离开的细胞质和液泡中的水分子,则已经排在了其他分子外面,也就不易结起冰来。这就是树皮韧皮部活组织的情况。
冬天夜间树干被冻起来的时候,细胞外汁液中的部分水分子结成了冰,留下的汁液就会变浓,引起细胞内的水分子通过细胞膜质上的水通道流向细胞外,继续参与冰晶的扩大。水分子从液泡流向细胞质,再流向细胞外,一定时间后,细胞质膜多数部位就会与细胞壁分离开来,形成质壁分离。这时细胞虽然还活着,但需要忍受特别高溶质浓度的盐害。
白天升温后,细胞壁外的冰慢慢地融化,汁液被稀释,水分子就流回了细胞质,再流回液泡,不再质壁分离,恢复正常状态,而且每个昼夜都能如此循环往复。如果细胞质膜经不起这样的折腾,细胞就会被机械力撕裂而死亡。树干被冻裂后,如果根系能补充到这个过程中损失的水分,树皮活细胞可能通过代谢作用慢慢修复所产生的伤害。
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为什么不能多吃奶油蛋糕
为什么不能多吃奶油蛋糕
过生日时常常会有奶油蛋糕,上面一层乳白色香甜柔美的奶油,常令孩子们爱不释“口”。但事实上,多吃奶油蛋糕对青少年的健康成长很不利。
市场上销售的奶油蛋糕有两种,一种是用天然黄油加工的,另一种是用氢化植物油做的。用天然黄油做的蛋糕奶油具有很高的热量,每百克奶油的热量是3.7×10 6焦(880千卡)左右。中国营养学会建议青少年热能供给量为:7~9岁每天6.7×10 6焦(1600千卡), 10~12岁每天9.7×10 6焦(2300千卡)。吃过多的奶油蛋糕,很可能使摄入的能量超过需要,时间长了会导致肥胖。
另外,蛋糕奶油中脂肪含量高达97%,过多摄入有可能会使人体的血脂增高。如果是用氢化植物油做的奶油蛋糕,则里面含较多的反式脂肪酸,长期食用会增加患心血管疾病的危险,影响青少年的生长发育,尤其是中枢神经系统的发育。
世界卫生组织建议每人每天摄取的反式脂肪酸不超过摄取总热量的1%,按一个成年人平均每天摄入能量8.4×10 6焦(2000千卡)来算,则每天摄入反式脂肪酸不应超过2.2克,而有的氢化植物油做的奶油蛋糕50克中所含反式脂肪酸就超过2.2克。因此,偶尔吃一次奶油蛋糕影响不大,如果经常吃,不管是哪种奶油做的,都会有害健康。
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为什么老人上床睡不着,坐下打瞌睡
为什么老人上床睡不着,坐下打瞌睡
回忆一下,你和爷爷的精神状态在一天中,是不是恰恰相反:清晨,你还赖在床上呼呼大睡,爷爷却早已在花园里打起太极。到了下午,你精力充沛地忙这忙那,却发现爷爷在沙发上打盹,手里还拿着看到一半的报纸。晚上,当你已进入梦乡,爷爷却在床上辗转反侧。为什么老年人会前一分钟还读着报纸,下一分钟就立刻进入梦乡;而一到晚上,躺在床上,却又翻来覆去睡不着呢?这主要源于两方面的因素。
首先是病理因素。一些精神性疾病如焦虑、紧张、忧郁等,或是器质性疾病如心脏病、关节炎、帕金森病等,以及服用某些药物,都可能干扰睡眠;另外,老年人多见“不宁腿综合征”,会导致他们在睡觉时出现麻木、针刺、阵发性腿抽动等症状,这些都会引起老年人夜晚睡眠困难。
其次是生理因素,主要是因为老人自身分泌褪黑素减少的缘故。褪黑素在夜晚分泌增加,帮助我们区别白天和黑夜。但随着人的衰老,褪黑素分泌减少,身体和大脑也就逐渐模糊了白天和黑夜的区别,因此睡眠会变得不规律。而且,老年人在白天午睡或打盹,这就更容易导致夜晚失眠。从这个意义上说,你一旦发现自己开始白天不停打盹,晚上又睡不好,就可能意味着开始老了。
为了改善老人的睡眠问题,可以考虑采取以下措施:适当补充褪黑素;采用一些方法帮助睡眠,如每天进行若干户外活动;白天喝上一小杯咖啡,或是把屋子弄得亮一点,增加日照时间,避免白天打盹。另外,老年人要建立有规律的睡眠习惯,保持卧室良好的环境,这对晚上的睡眠都能起到有益的作用。
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为什么引力会导致空间弯曲
为什么引力会导致空间弯曲
万有引力是牛顿的伟大发现之一,万有引力定律表述为:任何两个物体都是相互吸引的。引力的方向沿着两个物体之间的连线,引力的大小跟两个物体的质量乘积成正比,与它们的距离平方成反比,比例系数叫作牛顿引力常数,或者叫万有引力常数。
牛顿并没有告诉我们万有引力有什么更深层的起源,也就是说,牛顿认为万有引力是基本相互作用力。我们并不觉得这有什么奇怪,例如,电磁力就是电磁力,也不可还原为更加基本的力。万有引力定律十分强大,既可以解释地球上一切受到地球吸引的物体的运动,也可以解释天体的运动,例如地球如何绕太阳做椭圆运动,月亮如何绕地球做椭圆运动,还可以解释潮汐现象,可以解释银河系,星系团的结构和起源。
从牛顿到爱因斯坦之间的250年间,几乎没有人怀疑过万有引力定律,也没有人想修正这个理论。那么,爱因斯坦为什么要修改万有引力定律?是他发现有什么现象万有引力定律解释不了?还是有什么天体的运动规律突然偏离了万有引力定律?或者,爱因斯坦觉得万有引力定律背后还有更深的物理原因?
启发爱因斯坦寻找新的万有引力理论的动机有两个。第一个,他的狭义相对论某种意义上是麦克斯韦电磁理论需要的运动学。爱因斯坦狭义相对论的第一篇论文的题目就是《论动体的电动力学》,他想知道不同惯性系之间电磁学运动方程之间的关系。他发现在狭义相对论中,麦克斯韦方程在不同的惯性系里的数学形式完全一样。当然,光速本身也是麦克斯韦方程的结论之一,所以光速不变。因此前面提到的伽利略相对性原理对于麦克斯韦方程是正确的。爱因斯坦将目光转到万有引力上时,问题来了。牛顿的万有引力是瞬时力,万有引力定律不满足狭义相对论中的伽利略原理。这样,牛顿定律必须修改。
第二个动机是,为什么惯性质量与引力质量有关?这两个质量的起源完全不同。惯性质量在狭义相对论中等价于能量,而引力质量是牛顿为了表述万有引力定律引进的,不一定就是惯性质量。
爱因斯坦认为,要将引力与狭义相对论结合起来,不可避免地要推广惯性原理。他花了好几年一直没有找到出路,终于有一天,他兴奋地想到,惯性质量与引力质量相等是解决问题的关键。
为什么这个简单的想法是解决问题的关键?这是因为,如果引力质量与惯性质量完全相等,那么我们就会看到,在时空的一点附近所有的点粒子的加速度都是一样的。如果作为观测者的我们也有这样的加速度,那么依我们自己作为参照系,所有粒子都没有加速度,这不是一个局域的惯性系吗?在我这个自由降落的惯性系中,所有物理学定律和惯性系中完全一样。于是,我就可以原封不动地将惯性系中的物理学定律写下来。那么,在一个抵抗引力不做自由下落的坐标系中,物理学定律可以通过“翻译”自由下落的惯性系中的物理学定律得到。
由此,爱因斯坦想到弯曲几何的类比。取任何一个曲面,例如球面,在曲面上一个点的附近,曲面近似是平坦的,这个“附近”范围越小,几何就越平坦。整个弯曲面的几何是无数这种平坦的几何拼接成的,有点像足球,每一块缝制足球的五边形和六边形看上去并没那么弯,如果将这些小块皮做得更小一些,就更平了。现在,在引力场中,既然每个时空点附近都有局部惯性系,那么我们可以将无数局部惯性系“缝制”成一个弯曲时空。
惯性系确实是平坦的,因为根据爱因斯坦的观点,在惯性系中,最关键的不再是空间距离,而是“时空距离”,这个时空距离有某种绝对意义,如果我们从一个惯性系转换到相对匀速运动的另一个惯性系,这个“时空距离”不变,但空间距离不再有绝对意义。所以,爱因斯坦将弯曲空间推广为弯曲时空,他的场方程告诉我们时空的弯曲与能量以及动量有关。
我们很容易想象弯曲的曲面,这是因为我们可以在三维空间中直接看球面、环面等。当然,在数学理论中,数学家完全可以摆脱三维空间研究曲面,只要给出曲面上的长度度量,曲面的性质就决定了。类似两维曲面,我们可以想象三维弯曲空间,不必将三维弯曲空间放进四维空间或更高维空间中。空间弯曲,对于一个几何能力稍好的学生来说,并不难想象。最后,如何想象弯曲的时间空间?弯曲的时间还是好想象的,就是在不同的空间点,时钟走的快慢不一样。爱因斯坦的弯曲时空是现代万有引力理论。
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为什么在战争中许多人会被蚊子“咬死”
为什么在战争中许多人会被蚊子“咬死”
在第一次世界大战时期,殖民非洲、亚洲等地的欧洲部队发生了疟疾大流行,尤其是在东非的英军,由于被蚊子叮咬感染疟疾而丧生的人达10万以上。由此,疟疾成为全球最普遍、最严重的热带疾病之一。
科学家研究发现,小小的蚊子能传播80多种疾病。在中国,能传播疾病的蚊子大致可分为三类:一类叫按蚊,俗名疟蚊,主要传播疟疾。另一类叫库蚊,主要传播丝虫病和流行性乙型脑炎。第三类叫伊蚊,身上有黑白斑纹,又叫黑斑蚊,主要传播流行性乙型脑炎和登革热。
那么在第一次世界大战中,疟蚊是怎样把病原传入人体内的呢?原来,疟蚊在吸食疟疾患者的血液的同时,也把其中的疟原虫(疟疾的病源)吸进体内。它们再咬人时,疟原虫又从蚊子的口中进入被咬者的体内。10天以后,疟原虫开始在接近皮肤的血管内出现。它们在患者的红细胞内繁殖,分裂成大量的小疟原虫,这些小疟原虫破坏红细胞并释放一种毒素。每个小疟原虫又侵入其他红细胞而继续繁殖,使得患者体内疟原虫和毒素越来越多。
一旦患了疟疾,患者首先感觉发冷,全身抖个不停,但体温表测得的体温较高。大约经过一小时,患者才觉得发热,这时体温继续上升,三四小时之后开始出汗、体温下降,再过几小时患者觉得松快,病好像过去了,其实这时小疟原虫已侵入新的红细胞,开始了新的繁殖。当疟原虫再次破坏红细胞而出时,患者又发病而形成第二回合。这种一会儿冷一会儿热的症状,人们俗称“打摆子”,患者相当痛苦。这样几个回合“打摆子”以后,患者身体衰弱,无法正常工作生活,严重时还会丧失生命。
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为什么洗碗时加入洗洁精会起泡
为什么洗碗时加入洗洁精会起泡
我们在厨房里洗碗时,为了洗掉油渍通常都会加入洗洁精。一般的情景是,当我们在水中滴入洗洁精后,在洗刷过程中会产生很多泡沫。也许细心的你一直都有这个疑问:气泡是如何产生的呢?
要了解这个现象的前前后后,当然要知道洗洁精的成分。其实奥秘也正是在这里。
洗洁精的主要成分是表面活性剂。它通常是两亲的有机化合物,也就是说它含有疏水基团和亲水基团。顾名思义,疏水基团的特性便是排斥并趋于远离水,但它们往往倾向于接近油脂,所以又名“亲脂基团”。亲水基团则相反,趋于接近水而远离油脂。
在洗碗时,通过洗刷的过程,附着在碗上的油渍被击碎成一个个小油滴颗粒。在这个过程中,表面活性剂会把一个个小油滴颗粒包裹起来,将其与水隔绝开来。疏水基团聚集在内部接近油滴,避免与水分子接触,而亲水基团则暴露在外部与水接触,两者的共同作用使得水与油滴隔离开。这样附着在碗上的令人头疼的油渍就很容易被水冲走了。
而在表面活性剂包裹油滴的过程中,由于洗刷引起的气流变化,空气乘虚而入,进入了“包裹”里,因此一个个气泡便产生了。由于表面活性剂的存在可以使水的表面张力大大降低,这就一定程度上保证了泡沫的稳定性,因而这些泡沫轻易不会破裂。
在此,不禁要感叹,仅一点点的洗洁精,并辅以轻微的洗刷,竟可以令事物的状态发生如此显著的变化。
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为什么“暖宝宝”会自己发热
为什么“暖宝宝”会自己发热
“你就像那一把火,熊熊火焰温暖了我……”歌词抒发了在寒风呼啸时对于温暖的渴望之情。市面上的“暖宝宝”,其实就是“冬天里的一把火”,虽然没有“熊熊火焰”,却能给人带来“贴身”的温暖。
暖宝宝原本是商业名称,正式的名字叫保暖贴。由于暖宝宝这一俗名温馨又形象,所以很快就叫开来了。它还有诸多同样散发着“暖气”的别称,如保暖贴、取暖片、一贴热等。只要揭开暖宝宝外面的透明胶膜,然后贴在身体需要供暖的部位,暖宝宝温度就能升到50℃左右,持续时间可超过10小时。
暖宝宝是日本人发明的,早在1907年就已经取得专利。不过最初的暖宝宝价格不菲,而且当时的日本人觉得花钱去买仅仅使用一次的东西—“抛弃式产品”,太不值得,所以暖宝宝一诞生就被打入冷宫。
直到20世纪70年代,一家公司才从冷宫中“救”出了暖宝宝,投入市场。由于制作技术的进步,暖宝宝成本大大降低,而且日本的消费水平有了很大的提高,所以暖宝宝很快在市场上火了一把,成为炙手可热的“冬天里的一把火”。如今日本每年人均消费暖宝宝达13片,年产量达18.4亿片。
暖宝宝为什么会发热呢?撕开暖宝宝的塑料包装袋看一下,可以见到最外面的是严密的不透气的透明胶袋。揭开透明胶膜,里面是一个白色的无纺布袋,装着黑色的粉末——由铁、蛭石、活性炭、水、食盐等细粉组成的混合物。暖宝宝的热力,就来自那黑色的粉末。
暖宝宝发热,其实是一场化学反应。
很多化学反应的过程中会释放出热量,叫作“放热反应”。比如,在建筑工地,工人往生石灰上浇水,马上可以看到产生热量的现象,那是因为生石灰(氧化钙)遇水变成熟石灰(氢氧化钙)时发生放热反应。又如,早年的闪光灯叫镁光灯,是金属镁粉剧烈燃烧——发生氧化反应,同时迅速释放热量,发出光和热。
暖宝宝能够发热,主要是细微的铁粉的功劳。出厂时,铁粉被透明胶袋紧裹,隔绝了空气。揭开透明胶膜之后,空气中的氧气透过无纺布袋,与铁粉接触。在水、食盐的催化下,铁粉发生氧化反应,变成三氧化二铁(Fe2O3)。由于这一氧化反应跟金属镁的氧化反应一样是放热反应,所以会释放出热量。只是铁粉是逐渐氧化,所以放热反应是持续而缓慢的,不像金属镁粉那样剧烈燃烧。
暖宝宝无纺布袋里装的黑色粉末对人体无害,铁粉氧化之后生成的三氧化二铁也对人体无害,所以暖宝宝是很安全的。由于使用方便,价格不贵,因此能“飞入寻常百姓家”,给千千万万普通民众在冬日里带来温暖。
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为什么冬日撒盐可以融雪
为什么冬日撒盐可以融雪
冬日,朔风凛冽,白雪纷飞。雪景固然美丽,然而长久不化的积雪却会严重影响人们的生活,尤其是交通。
以通常方式铲雪,效率实在不高,而采用喷撒融雪剂的方式来融雪,则有效得多,其中最常用的融雪剂就是粗盐。
为什么撒盐可以融雪呢?我们都知道,水的凝固点是0℃,而形成盐水以后,盐水的凝固点会下降到0℃以下,这主要是因为盐溶液中含有氯离子和钠离子后,盐水溶液所对应的水蒸气压会降低。盐水如果要烧开,温度就会超过100℃,同样盐水要结冰,温度也会低于0℃。因此,撒上盐后,融化后的雪水就不易结冰,这样外出时就会安全很多了。
粗盐是最常用的融雪剂之一,因为其资源丰富,价格低廉,融化冰雪效果好。其他可做融雪剂的还有氯化镁、氯化钙、醋酸盐类等,它们都具有降低水的凝固点的作用。一般来说,粗盐可使盐水的凝固点降到-10℃以下,氯化镁、氯化钙可使盐水的凝固点降到约-20℃,某些醋酸盐类甚至可使盐水的凝固点降到约-30℃。
尽管喷撒融雪剂可以高效融雪,但仍应谨慎使用。因为大多数融雪剂对环境都有一定的影响。例如含氯盐,对金属和混凝土的腐蚀性较大,还会使路边植物出现“生理干旱”,即“盐化”现象。如果喷撒的是工业用盐,其中所含的亚硝酸盐随雪水融化后渗入地表,会对地下水造成污染。
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为什么冬季汽车水箱里要加防冻剂
为什么冬季汽车水箱里要加防冻剂
汽车水箱又叫作散热器,外形结构与暖气片的格栅相似,是汽车的“心脏”—发动机的重要组成部分。通常,水箱中注入的是水,经过水流循环,将汽车运行中产生的热散发到空气中,起到冷却汽车部件、维持正常工作温度的作用。
到了冬季,如果水箱中注入的只是单纯的水,会给汽车带来大麻烦。自然界中,液体水在0℃以下会变成冰,而中国北方冬季温度降到0℃以下是常有的。液体的水变成固体的冰,体积要发生膨胀。这样一来,汽车的冷却系统就可能因为结冰而胀裂,发动机等部件可能会被损坏。即便不被损坏,汽车的发动机也难以随时启动。
解决这一麻烦的有效办法就是往水箱中添加防冻剂,使水的凝固点下降。20世纪50年代以来,世界上绝大部分国家都采用乙二醇作为防冻剂。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的黏稠液体,自身的凝固点约为-13℃,沸点为197℃,它能以任何比例与水混合。由于这种混合液的蒸气压比普通水低,且冰的蒸气压几乎不变,因此要让混合液变成冰,必须降低温度,这就是防冻剂的凝固点低于0℃的缘故。
按不同的质量比例将乙二醇与水混合,能够得到凝固温度不同的混合液体。在北方寒冷地区,可以适当增加乙二醇的比例,让液体凝固点降得更低。当乙二醇的比例达到54%时,混合液的凝固点可降到-40℃,适应大多数寒冷地区的气候条件。但添加防冻剂的量并非越多越好,当防冻剂比例达到60%时,溶液变得比较黏稠,凝固点反而会上升,影响抗冻和冷却的效果。所以,浓缩型防冻剂通常是不能直接使用的。
随着汽车工艺的发展,有些汽车防冻剂真是“神通广大”,除具有冷却和防冻的功能外,还有防腐、防沸、防垢等作用。因此,这种防冻剂不只是适合于冬季,而是一年四季都不可缺少的。这种复合功能的防冻剂,延长了汽车部件的使用寿命,也为驾驶人员带来了便捷。
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花为什么有香味
花的香味来源于花瓣中有一种油细胞,它会不断分泌出带有香味的芳香油。因为芳香油很容易挥发,当花开的时候,芳香油就会随着水分一起散发出来,这就是人们闻到的花香啦!由于各种花卉所含的芳香油不同,所以散发出的香味也不一样,有的浓郁,有的淡雅。自然界中还有一些花,虽然它们的花瓣中没有油细胞,但闻上去也有阵阵香味。原来,它们的细胞中含有一种叫做“糖苷”的物质,经酵素分解后一样会产生香味。
一般来说,天气晴朗、温度升高的时候,花瓣中芳香油挥发得比较快,飘得也比较远,所以香味会比较浓一些。但有些如夜来香、米兰等在夜晚开放的花,由于空气温度越大,花瓣的气孔就张得越大,芳香油也挥发得越多,所以它们晚上散发出的香气要比白天更纯、更浓。
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葱为什么有白、绿两部分
凡是生长在没有光线的地方的植物,颜色都不会是绿色的。栽葱时,在葱长叶的周围多覆盖些土,埋在土里的那部分由于光线照射不到,就变成了葱白。而在泥土上部的叶子,能见到阳光,就是绿的,所以葱有白、绿两部分。
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肥胖为什么会合并营养不良
肥胖患者由于经常超量进食,咀嚼粗糙,未经磨碎的食物呈块状进入消化道,不能被充分磨碎并被消化吸收,消化道因为经常承受超量且咀嚼粗糙的食物,易患器质性病变。在粗糙的不正常的消化过程中,一些合成脂肪的低分子碳水化合物易被肠道吸收,而高分子营养化合物不易被吸收。所以出现食量大的人患肥胖往往合并营养不良症。
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大豆为什么被称为“豆中之王”
大豆被称为“豆中之王”是指它拥有极高的经济价值。第一、大豆是中国四大油料作物之一,是食用植物油的最大来源之一。第二、大豆为人类提供丰富的优质蛋白质。第三、大豆还是许多新兴工业的重要原料。第四、大豆的茎、叶、荚壳还可以用来作饲料。第五、大豆的根部具有肥田的功效。大豆浑身上下都是宝,是无愧于“豆中之王”的称号的。
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为什么要保护大象
为什么要保护大象
大象是陆地上最大的动物,几乎没有可与之匹敌的对手。它们是素食者,也不会对其他动物造成威胁。它们庞大的躯体,虽然会对所到之处及栖息地周边的植被有所伤害,但正好也促进了植物之间更快地演替;它们在密林中踏出的象道,让很多动物有路可走,促进了动物的有效扩散;它们的粪便残渣不仅是一些昆虫如屎壳郎的美食,也吸引了食虫鸟类的光顾,粪便中的植物种子也因此得以传播。
在非洲大草原的旱季,大象能够凭借超强的记忆力寻找到水源,很多动物更是跟在象群后面才避免了被渴死的命运。大象甚至当起了水源的保护神,谁要想撒野或者糟蹋宝贵的水源,它们可不答应!大象成了陆地生态系统中不可多得的重要成员。
因此,保护大象,不仅是在保护这个种族,而且是在保护一个庞大的生态系统。
大象长有一对质地致密细腻的象牙,是制作昂贵礼品的珍稀材料,这正是大象惨遭厄运的缘由。自古以来,获取象牙成了人们偷猎大象的主要理由。20世纪80年代初,全世界有大象100万头以上。仅仅过了10年,就有60万头大象被非法猎杀。尽管1989年生效的《华盛顿公约》(CITES)明确禁止了非法的象牙交易,但偷猎仍在继续。如今全世界的大象总数,已经不足40万头,其中亚洲象的数量已经降至4万头左右。仅在2011年,仍然有数以万计的非洲象惨遭杀害。
2012年9月,国际自然保护联盟(IUCN)又通过了两项动议:其一是继续保护非洲大象,其二是保护国家公园的管理员们。这一事实表明,偷猎和制止偷猎的斗争,已经到了你死我活的边缘。抵制任何象牙制品也许是我们普通人能为挽救大象所能做的事。
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海鸥为什么跟着轮船飞
海鸥为什么跟着轮船飞
海鸥是鸥类的统称,在中国的沿海,我们可以看到普通海鸥、黑尾鸥、银鸥等种类。鸥类的飞行能力很强,身体呈流线型,翅膀狭长,被誉为自由的飞行家。
有过海上航行经历的人都知道,海鸥喜欢跟着轮船飞。它们跟在船的尾部,追波逐浪,上下翻飞。海鸥的这个行为,为海上观察海鸥和拍摄提供了很大的便利,但也让人困惑,海鸥为什么这样呢?是它们长期在一望无际的海上飞行太寂寞,喜欢和人为伴,还是它们天性贪玩,喜欢追波逐浪?
其实,鸥类喜欢跟着轮船飞行,和它们的觅食习性有关。海鸥主要以小型鱼类为食,这些鱼通常都在海洋的中下层活动,需要潜水才能捕捉到。可惜鸥类并不擅长潜水,因此它们选择跟在轮船后飞行。轮船开过时,螺旋桨会将部分小鱼打晕,从而漂到水面上来。海鸥们只要跟在轮船后面,就可以轻松地捕捉到食物了。
除了在轮船后面捡拾鱼类,鸥类还发展出了多种多样的觅食方式。比如红嘴鸥会和鹈鹕、鸬鹚等鸟类联手,捕食被潜水鸟类赶到水面上的鱼类和无脊椎动物,黑嘴鸥则会在被渔民翻过的泥滩地里寻找食物。
除了以上的捕食方式,大型的银鸥类还会在大型垃圾场里觅食,或者像贼鸥一样掠夺海雀等小型海鸟的蛋、雏鸟和食物……多样化的觅食方式和很强的适应能力,让鸥类成为了自然竞争的优胜者,除了南极洲和非洲内陆,其他大陆都有众多的鸥类分布。
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为什么甘草被称为“百药之王”
为什么甘草被称为“百药之王”
甘草被称为“百药之王”由来已久。明代医学家李时珍在《本草纲目》中对甘草给予了极高评价:“诸药中甘草为君,治七十二种乳石毒,解一千二百草木毒,调和众药有功,故有‘国老’之号。”其实,它的植株体相貌平平,属于豆科中的一种多年生草本植物。
根据现代科学技术的测定,甘草含有丰富的甘草酸,它的甜度是甘蔗糖的几十倍,因此被认为是不折不扣的“甜草”。难怪许多苦涩难咽的中草药中,都会加入甘草,以使药味能得到一些改善,便于入口。
不过,仅仅是口味清甜,当然还不能使甘草被尊为“百药之王”。甘草最主要的功用之一,是它具有很强的解毒能力。正如李时珍在《本草纲目》中所记载的那样,甘草能够解除或缓解上千种草药和矿物药的毒性,既可以单独解毒,也可以和其他草药配合解毒,堪称中药中的“解毒圣手”。传说中,远古的神农在遍尝百草时,曾屡屡中毒,幸好有甘草来解毒,一次次化险为夷,这才为后世记下了数百种草药的药性。
甘草本身“性情”温和,几乎没有任何毒副作用,却能够减除其他药物中的毒性。另外,医生开出的一帖帖中药往往是由多种药材配制而成的,其中一些药物之间药性相克,这就需要加入适量的甘草,因为它具有极强的调和作用,能使众多药物既发挥各自独特的药性,又不至于相互克制。
当然,甘草本身也是一种用途广泛、效果显著的药材。除了解毒和调和众药的“特长”外,它还具有很好的清热润肺、祛痰止咳、止痛镇定、补脾健胃等功效,现代医学中还用甘草来降血脂,治肝炎,防止动脉硬化,甘草甚至对于治疗艾滋病也有一定的作用呢!
甘草有如此特殊而广泛的药用价值,想不成为“百药之王”也难!
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为什么很多地下水并不干净
为什么很多地下水并不干净
2011年7月8日,浙江某地发生一起车祸,一辆集装箱卡车追尾撞上一辆装满氨水的槽罐车,导致罐车内约20吨工业氨水全部泄漏。由于氨水完全溶于水,部分泄漏的氨水直接进入地下,很快对当地方圆数千米内的地下水造成严重污染。在距离事故地点1.5千米之外的村镇,经环保部门检测,当地水源已遭到工业氨水污染而无法饮用。
中国属于淡水资源十分紧缺的国家,取水除了来自地表的江河湖泊,很多地区的主要饮用水来源于地下,地下水占到中国淡水资源总量约1/3,全国有近70%人口的饮用水来自地下。在以往的观念中,认为地下受污染较少,地下水又经过了土壤的过滤,所以要比地表水干净。然而事实往往不尽如人意,很多地方的地下水水质不如地表水,一些矿化度高的地下水烧开后会有很厚的白色水垢,有些地下水甚至对人体有巨大的毒害性。
其原因不外乎自然因素和人为污染两种。由于地质环境本身的原因,有些地方的土壤中部分有害元素超标,如砷、氟、汞等,有些则是缺乏一些人体必需的元素,像碘、硒。这类地区的地下水看上去似乎很清洁,但长期饮用会导致多种病症,如氟骨症、克山病、大脖子病等;甚至因地下水重金属和有毒物质超标,还会出现“癌症村”。其实,地下水污染是全球普遍现象,在孟加拉国,有3500万以上居民饮用了被砷严重污染的地下水。据估计,在孟加拉国南部地区,每10个成人中就有一个是因为砷中毒引起的癌症死亡病例。
人为污染对地下水的破坏更可怕。自从人类社会进入工业化时代以来,矿产开采及工业废料的排放、有毒化工产品污染、农药和化肥被过度使用等,无一不在威胁着地下水资源的安全。人类活动空间内的生态环境是一个动态和相互关联的系统,一些地表水和土壤污染严重的地区,地下水也相应地受到污染,而且这种污染的影响过程更为持久。
另外,对地下水的过度开采也会加剧地下水的污染。一旦地下水被超量采集,就可能造成大面积的地下水漏斗区,也就是局部地下水水位比周边地区明显低,开采范围内的地下水面形成漏斗状。在压力作用下,周边的地表水夹杂着各种污染物更容易进入这个区域,这使得该地区地下水可能受到更多的污染。
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螃蟹为什么要吐泡
螃蟹吐泡泡,是由于它独特的呼吸方式引起的。螃蟹像鱼一样是鳃呼吸动物.所不同的是,鱼呼吸是把水吸入口中,然后再让水通过鳃。而螃蟹呼吸是先把水从鳃吸入口中,然后再把水从口两侧的出水孔喷出,这样就产生了气泡。
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蜻蜓的眼睛为什么这么大
蜻蜓的眼睛是复眼,由2万多个小眼睛组成,每个小眼睛都是一个视觉单位分集光和感光两部分, 由小眼传入的光点刺激视神经,造成光点的影象,与电视荧光屏上由许多光点组成的图象相仿。复眼把这些局部集合到一起,看东西的速度就特别快。再配合头部左右转动,有这样两只敏锐的大眼睛,也便于提防要捕捉蜻蜓当食物的敌人。
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章鱼的头为什么这么大
章鱼(Octopus)无脊椎动物,软体动物门,头足纲,蛸科(章鱼科),或称蛸(shāo)。体呈短卵圆形,无鳍。头上生有8条腕,故又称“八带鱼”。腕间有膜相连,长短相等或不相等;腕上具有2行无柄的吸盘。多栖息于浅海砂砾或软泥底以及岩礁处,肉食性,以瓣鳃类和甲壳类为食。春末夏初,喜在螺壳中产卵,故可用绳穿红螺壳沉入海底,按时提取捕得。秋冬季常穴居较深海域泥沙中。
我国常见的章鱼有:短蛸(Octopusochellatus)、长蛸(Octopusvariabilis)和真蛸(Octopusvulgaris)等。章鱼的头胴部约7~9.5厘米。短蛸的腕长约12厘米,长蛸的腕长约48.5厘米,真蛸的腕长约32.5厘米。平时用腕爬行,有时借腕间的膜伸缩来游泳,或用头下部的漏斗喷水作快速退游。