美哭了的“泼水成冰”,是啥原理?
冷!冷!冷!
近日
我国多地经历寒潮考验
“寒潮冻真格之全国冻哭预警地图”
在网上疯传
然而
不少小伙伴在“冻哭”的同时
也开始炫起
年度“泼水成冰”大戏
他们的画面是这样的
一时间
热水在空中瞬间结成冰渣的视频
刷爆朋友圈等各大社交平台
在大家被“泼水成冰”视频震撼的同时
也产生了许多疑惑
为什么要泼热水?
在极寒条件下
“泼水成冰”形成的到底是水雾还是冰?
热水真能在空中就结成冰吗?
有网友做过这样的实验:
实验一
实验人员在零下36℃的黑龙江,把一杯10℃的水泼向天空,水在半空没有结冰,也没有惊艳的视觉效果。
实验二
实验人员把37℃的水泼向零下36℃空中,此时出现一些水汽,但是没那种惊艳的“泼水成冰”效果。
实验三
实验人员使用90℃的热水泼向零下36℃空中,奇迹出现了,热水划成弧线,形成完美的“泼水成冰”效果。
那么
我们看到的“泼水成冰”
到底是一种什么物理现象呢
这就要从水的基本形态开始说起
众所周知
水的基本形态有三态:固态、液态、气态
我们平常见到最多的就是液态水
固态水常见的就是冰和雪
气态水常见的就是水蒸气
水的三种形态可以在自然状态下共存
在不同温度控制下还会互相转化
成为“物态变化”
在温度极低的室外
泼洒出去的部分水滴首先汽化成为水蒸气
细小水蒸气凝华成冰晶或者凝结成小水滴
要形成美丽的冰水雾的现象,必须要有大量足够多的细小水滴,只有较高温度的水泼向空中才能有这种效果,这主要是因为温度高时水的表面张力小,更容易形成小水滴,和气温相近的水就很难形成。
实际上,“泼水成冰”中的结冰并不是水结冰,而是水形成水蒸气之后,水蒸气在极端寒冷空气里凝结成水滴或者凝华成小冰晶,这与北方隆冬天气里形成的大雾现象类似,也是空气中有大量的小冰晶,因为冰晶颗粒非常小,一般是在几个微米到几百微米之间,所以看起来是雾的效果。显然,与凉水相比,热水更容易形成水蒸气。
以水的状态泼出去迅速冻结成冰,其实很容易实现,但是需要水滴非常细小才行。除了手动泼水,用喷雾车、喷雾机、雾炮车、或者打药机(给植物喷药用的)设备喷出小水滴,在极端低温的条件下,也是可以直接冻结成小冰晶的。
总结一下要点就是:
美哭了的“泼水成冰”
不仅要求低温环境
还得泼出的是滚烫的热水