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來源 | 《萬物》等
為什麼吹氣是冷的，哈氣是熱的？
同樣是從嘴裡出來的氣，撅起嘴吹出來的卻是冷的，可以給熱飲降溫；張大嘴哈出來的是暖的，可以在冬天暖手。作為恆溫動物的我們並不是變溫箱，呼吸道中的氣體溫度都和體溫差不多，為什麼變個口型氣體溫度就變了呢？根據一位物理教授的解釋，哈氣時從我們嘴裡出來的是一個流速較慢且截面積較大的暖氣團，狀態類似有條不紊的層流，不會裹挾太多周圍的氣體，氣團與外界熱量傳導緩慢，因此到了相距十幾釐米的手上還會是熱的。而當我們撅起嘴吹氣時，氣體的流速快且截面小，這就相當於一股湍流，會“吸引”周圍的空氣匯入，使氣流整體溫度快速下降，吹得越遠，熱量散失也越多。如果你靠近嘴唇吹氣就會發現，它一開始也是熱的。
哈氣（左）與吹氣（右）示意圖 | 圖源：thenakedscientists
但即使暖氣流被降到室溫也不足以產生涼意。我們在吹風時感到涼爽並不是因為氣流的溫度低，而是因為運動的氣流能帶動其周圍空氣的流動，促進體表汗液的蒸發，帶走皮膚的熱量。氣體跑得越快，能帶動的空氣越多，散熱效果也就越好。還有一種解釋認為，吹氣時嘴唇開口較小，氣體經過了壓縮，出去時發生膨脹，壓強減小，溫度隨之降低。
為什麼白衣服打溼變透，有色衣服打溼顏色變深？
圖源：pixabay
洗衣服的時候，你會發現白襯衫被浸溼的部分會變得透明，而其他顏色的衣服打溼後顏色卻會變得更深。水本身是無色透明的，又是如何改變衣服的顏色的？如果你放大白襯衫，就會發現其中的一根根纖維並不是白色的，而是基本透明的。這些透明的纖維交織到一起，形成了一個粗糙的表面，由無數個朝向不一的界面構成。當光線打到白色布料上時，會被多個界面不斷地反射或散射，難以從中透過，最終進入我們眼中，呈現為白色。光滑透明的冰塊磨成冰沙後變成白色也是同樣的原理。當較薄的白色布料被打溼後，水分佔據了纖維間的空隙，填平了織物粗糙的結構，減少了反射與散射的情況，光線就能更順利地從中穿過，因此看起來更加透明。
織物打溼前（左）打溼後（右）對光線的作用效果
對於結合了染料的有色布料，水同樣也起到了阻礙光線直接從布料表面反射出去的作用。打溼的布料表面覆蓋了一層薄薄的水膜，光線折射進入水層後，會在水層與纖維層的界面間發生多次反射，每次反射到有色的纖維層上都會被吸收掉一部分，最終能從纖維表面到達我們眼中的光線就變少了，因此顏色會顯得更暗、更深。不僅是布料，多孔材料表面比如沙地、水泥地面也會出現這種現象。
火焰是什麼狀態的？
圖源：pixabay
我們總是習慣把世間萬物分為固態、液態、氣態三種狀態，但這個世界上總有一些事物讓人摸不清它的狀態，比如火焰。火焰是在氧化劑（通常是空氣中的氧氣）與可燃物（可以是固體、液體、氣體）的劇烈反應中產生的，普通燃料完全燃燒的產物主要是二氧化碳和水蒸氣等氣體，同時釋放出光和熱。如果燃燒不完全還會產生一氧化碳等氣體以及煙塵固體小顆粒。普通火焰的溫度不過幾百攝氏度，所以燃燒時的物質狀態不會超出固、液、氣的範圍。但是當火焰的溫度達到上千攝氏度時，參與燃燒反應的分子將會發生電離，形成由電子和離子構成的等離子體，這種狀態就不屬於固液氣中的任何一種，而屬於的第四種狀態——等離子態。例如工業上用的等離子體火炬就是用電弧來電離氣體，產生的火焰溫度可高達5500℃。
等離子體火炬切割金屬
但火焰在嚴格意義上並不算一種物質，不能簡單地以氣態或等離子態來定義它。更準確地說，我們看到的火焰是我們對燃燒這種劇烈反應的綜合感官體驗，不僅包括燃燒的反應物和產物，還包括反應期間釋放的光和熱等現象（拓展視頻見文末）。
地球上最安靜的地方在哪裡？
生活在喧囂的城市中，偶爾總想找個地方清淨清淨，可即使是無人荒野，也還是會有動物活動、風吹草木的稀稀疏疏聲。
沒錯，我們的目標是找到一處極致安靜的地方。難道非得跑到太空中去嗎？大可不必，地球上就有這樣的地方，但和你想的不同，它並不在遠離人煙的荒野，反而是在繁華的城市裡鬧中取靜。位於華盛頓州雷德蒙市微軟總部87號大樓的消音室被認為是地球上最安靜的地方，2015年建成後打破了此前由明尼蘇達州奧菲爾德實驗室創下的吉尼斯世界紀錄。
最安靜的消音室結構
我們知道聲音是由振動產生的，室溫下空氣分子自由碰撞（布朗運動）發出的聲音大約為-24分貝，微軟消音室中的背景音非常接近布朗運動的聲音，僅為-20.6分貝，遠低於人耳能聽到的最微弱的聲音（0分貝）。這間立方體的消音室通過下方的減震彈簧架空在建築中，周圍是6堵30釐米厚的混凝土牆，可以隔絕外界的聲音。房間內壁鋪滿了帶有層層凸起結構、長1.2米的吸音海綿，能夠吸收99.999%的迴音。即使消音室隔壁在開著一場嗨翻天的搖滾樂隊演唱會也絲毫干擾不到你。如此安靜的環境能讓研究人員捕捉到設備產生的最微弱的聲音，以開發測試高精度的音頻設備。
如果你獨自站在其中，剛開始可能會以為自己聾了，適應之後你就會聽到自己的呼吸聲、心跳聲、關節活動的聲音……還不如回到車水馬龍的喧囂世界。
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