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雨衣上的物理学问

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浏览: 发布日期:2019-08-31 21:52【

下雨天,外出的人们不是打伞,就是穿雨衣。雨伞和雨衣都可以遮风挡雨,但它们为什么不透水呢?

就拿布制雨衣来说吧,它是用防雨布(经过防水剂处理的普通棉布)制成的。防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆。石蜡乳化以后,会均匀地分布在棉布的纤维上。石蜡和水是合不来的,水碰见石蜡,就会形成椭圆形的水珠,在石蜡上面滚来滚去。可见,是石蜡起了防雨的作用。物理学上把这种不透水的现象,叫做“不浸润现象”。而水一旦遇到普通棉布,就会通过纤维间的毛细管渗透进去,这就叫做“浸润现象”。

物体是由分子组成的。同一种物质的分子之间的相互作用力,叫做内聚力;而不同物质的分子之间的相互作用力,叫做附着力。在内聚力小于附着力的情况下,就会产生“浸润现象”;反之,则会出现“不浸润现象”。雨衣不透水,正是由于水分子的内聚力大于水对雨衣分子的附着力的缘故。

物理学还告诉我们:水分子的内聚力作用在水表面会形成表面张力。水的表面张力使水面形成一层弹性薄膜,当水和其他物体接触时,只要水对它们不浸润,那么,这层弹性薄膜就会把水紧紧地拉在一起,形成圆圆的水珠,如植物叶子上的露珠等。常见的玻璃,看起来光滑晶亮,可是,水遇上它,却能紧紧地贴在上面,给我们带来了种种麻烦:下雨的时候,车前窗玻璃上的雨水挡住了司机的视线,很不安全,司机必须开动刮水器,把雨水刮去;戴眼镜的人,在喝热水的时候,镜片立即会蒙上一层雾气,妨碍了人的视线。

知道了水的表面张力的特性,了解了水分子的内聚力与附着力的关系以后,人们不仅巧妙地制成了雨衣,而且还造出了新颖的“憎”水玻璃——在普通玻璃上

主图01

涂一层硅有机化合物药膜,就会大大削弱水分子对玻璃的附着力。把这种玻璃安装在车的前窗上,刮水器也就用不着了;用这种“憎”水玻璃做镜片,为戴眼镜的人解除了蒙雾的苦恼。

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