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网友所拍的“泼水成冰“ （资料图片） |
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飞机飞过天空留下的尾气白烟有时就是一种“过冷水滴”雾化的表现 图/新华社 |
可能有人曾告诉过你，在东北，冬天在室外尿尿可能会被冻上。不少人可能还被北方的小伙伴“警告”过：等到冬天零下三十多摄氏度的时候，想在户外尿尿，手里一定得握着个棍子——万一尿被冻成冰棍，得用棍子敲碎。 你信了吗？ 其实，那些“忽悠”你“在户外尿尿需要带棍子”的人，要么是没在北方待过，要么就是在等着看你笑话呢。 冬天在北方户外尿尿要注意什么？ 最近有间位于哈尔滨的公共厕所莫名其妙上了热搜，原因是这间公厕的确挺“热”的——里面有暖气，而且室内温度能达到十几摄氏度。为什么厕所里也要配上暖气？这的确会让一些人产生疑问：难道在北方户外尿尿真的会发生“意外”？ 先就此做几个有问有答—— Q：天那么冷，为啥撒尿的时候尿不会被冻住？ A：这是因为尿液从身体排出来本身带有一定温度，落到地面也只需不到一秒的时间，这么短的时间根本不足以让尿液结冰。 更何况尿液中含有尿素和无机盐，也会对尿液的凝结产生影响。 在零下三十多摄氏度的户外，尿从身体排出到真正冻住至少需要几分钟的时间才行。 Q：在户外尿尿的人有时身边会环绕“仙气”，又是咋回事？ A：这是因为尿液的温度通常高于体温，部分尿液排出体外的时候产生了气化现象，而这些水蒸气遇到了冷空气瞬间冷凝成了细小的液滴，也就是雾。 Q：既然这样，在北方户外真的可以安心尿尿啦？ A：冬天在北方的户外撒尿真正要担心的不是温度，而是狂风。你很可能发现尿没冻成冰棍，但全被风刮到了脚上、裤腿上。这样你很可能要带着这一身尿液回家了。 在北方户外“泼水成冰”是怎么回事？ 但我们的确看到过在北方户外有人玩“泼水成冰”的把戏啊，这又是什么情况呢？是不是因为温度不够低，所以尿液才没有瞬间结冰呢？ 其实在网络上我们看到的“泼水成冰”是有一个先决条件的，就是一定要使用热水，最好是高于90℃的热水。也就是说，如果你想“撒尿成冰”，起码你得先尿个90℃以上的尿出来才行。 “泼水成冰”的原理并不复杂。 当我们将水泼出去的瞬间，水处于高速运动状态，在空气阻力以及离心力的作用下，会让水克服表面张力，形成大量的小液滴，这等同于在瞬间增加了水的表面积。在表面积增大的情况下，滚烫的热水会迅速地蒸发大量的热量，在这个过程中会产生大量的水蒸气，水蒸气在冷空气中会迅速地饱和，形成细小的冰晶，看起来白茫茫一片，像烟火一样绚烂夺目。 而我们泼出去的热水，落到地上依然还是水，只是在温度低的环境中也会很快结冰。所以我们看到的那些“泼水成冰”的照片根本不是热水瞬间结成了冰，而应该叫“水蒸气成冰”才对。 真正的“泼水成冰”也不是不可能，只是需要有两个重要的条件：一个是“过冷水滴”，另一个是环境温度达到-40℃。 “过冷水滴”是指水结冰时，水分子的排列由不规则变为正六边形，水分子必须附着在一些杂质上才可以结冰，而完全不含杂质的纯净水很难做到这一点。所以当温度低于零摄氏度且不是太低时，纯净水可能仍然不会结冰，就形成了“过冷水滴”。水滴越小、越纯，冷却的可能性越大。 大气中的“过冷水滴”是很常见的，很多直径小于100微米的液滴，可在零下三十多摄氏度的低温条件下依然保持着液态。我们平日里看到的“飞机拉线”，就是由于飞机尾气所含的杂质为“过冷水滴”提供了附着物，让它们快速结冰，继而形成了飞机尾迹。 -40℃，则是“过冷水滴”瞬间成冰的临界温度，这个时候水滴会产生两个物理变化，在低温条件下开始冻结并体积增大，同时释放潜热，随即水滴会由外向内逐渐冻结。 所以气温越低，水滴结冰速度越快；水滴越小，冻结越快。 不过，在平时生活中我们很难接触到真正的“泼水成冰”。别说东北，即便是在北极，也不需要撒尿的时候带个棍子。 (来源：蝌蚪五线谱)
