拯救夏天--消夏新模式漫谈

  入夏以来,全国各地纷纷进入烧烤模式,高温不下,热浪未歇,

此时的你,是不是正开着空调吃西瓜、连着WIFI玩手机呢?

这种消夏避暑方式几乎成了我们大多数人的夏季日常。

拯救炎热夏天依靠谁?

西瓜、空调、冰箱,科学消夏,

一个都不能少。


01

初级模式: 一口没有籽的西瓜


西瓜为什么没有籽

爱吃西瓜的人都曾有这样的怨念:

为什么西瓜有籽?

直到生物科技干预使无籽西瓜诞生。

无籽西瓜是三倍体,由于三倍体细胞在进行减数分裂时出现联会紊乱的情况,所以三倍体西瓜不能形成种子。其亲本是二倍体西瓜和四倍体。普通西瓜为二倍体植物,即体内有2组染色体(2N=22),用秋水仙素处理其幼苗,令二倍体西瓜植株细胞染色体成为4倍体(4N=44),这种4倍体西瓜能正常开花结果,种子能正常萌发成长。

无籽西瓜是用种子种出来的,但这个种子不是无籽西瓜里的种子,而是自然的二倍体西瓜跟经过诱变产生的四倍体杂交后形成的三倍体西瓜里的种子。由于是三倍体,所以本身是没有繁殖能力的,也没有籽。

02

进阶模式:一罐冒冷气儿的饮料

制造更完美的冰箱

冰箱让夏天变得不再难熬,不论多热,似乎只要一口冰冻饮料下肚就能瞬间原地复活,但追求完美的科学家们却并不满意,他们想要消除冰箱噪音。

电冰箱由电动机提供机械能,通过压缩机对制冷系统作功。制冷系统利用低沸点的制冷剂,蒸发时,吸收汽化热的原理制成的。

气流声和流水声这是冰箱运行过程中常听到的声音,也是比较柔和的正常噪声。因为冰箱的制冷剂要在管路中流动,箱内温度才能迅速降低。而制冷剂又分为气态和液态两种,在流动的过程中可能会发出轻微的声响,实属正常。此外,冰箱风扇在制冷过程中迅速为箱内降温,使得箱体内各处温度均匀, 其在运行过程中也会产生一定的噪音。环境温度的高低决定冰箱的热负荷的高低,为了实现智能化的匹配,风扇的转速随环境温度增高而相应增加,这时,风扇的噪音相应也会大一些。

03

终极模式: 24小时不停歇的空调

寻找空气调节新方式

酷暑炎夏,你也许可以不吃西瓜,不喝冷饮,但却不能没有空调,它是拯救夏天的终极武器。然而,24小时不停歇的空调是拯救了夏天,也带来环境问题,如今科学家正从植物身上寻找空气调节的新方式。

 夏季人们在树荫下和在阳光直射下感觉是有很大差异的。人们在树荫下会感到凉爽。这是由于树木茂密的树冠绿叶能遮拦阳光、吸收太阳的辐射热,因而降低了小环境内的气温。树木象一台台巨大的抽水机,它不断地把土壤中的水分吸收进树体内,再通过叶片的蒸腾作用把根所吸收水分的绝大多数以水汽的形式扩散到大气间,因而改善、调节了空气中的相对湿度。

04

拯救夏天,电才是一切

法拉第和发电机的故事

 没有电,冰箱和空调都是废铜烂铁,聆听第一台发电机的发明者法拉第和电的传奇故事。

法拉第出生于当时伦敦的一个贫穷家庭,他热爱学习,喜欢去听科学家的讲座,还喜欢做实验,尤其是跟电和磁铁有关的实验。1831年8月的一天,法拉第又钻进了实验室,他做了一个看起来颇为简单的实验:把两个线圈缠绕在一个铁环上,让我们称之为线圈A和B吧,A连接电源,B连接一块电流表(测量电流的仪器),A与B之间并不连通。他发现,在接通或断开线圈A的瞬间,电流表的指针会摆动一下!也就是说,线圈B中产生了短暂的电流。之后,法拉第想,这个铁环是不是用处不大?他撤掉了铁环,重复这个实验,在接通或断开线圈A的瞬间,电流表的指针又动了,不过,这次摆动的幅度没有那么大了,说明与第一次试验相比,此时线圈B中的电流小了一些。

为什么指针的摆动只出现在接通或断开A的瞬间?两个线圈又不是连着的,怎么会在另一个线圈中产生电流呢?经过思考,法拉第似乎明白了什么,只有在电源接通或断开的一瞬间,电流从没有到有,是变化着的,所以,它们产生的磁场也是变化着的。换句话说,是A变化的磁场“刺激”了B的电流表。

为了研究这个现象,法拉第又做了许多实验。

到了10月,他用一捆线圈与电流表相连,然后将一块磁铁迅速插入与拔出线圈之中,电流表的指针居然也会发生摆动。这又是为什么呢?原来,插入或拔出磁铁,就相当于让这个穿过电路的磁力发生了变化,同样,是变化的磁场带来了电流。

法拉第将此现象称为“电磁感应”现象,简单来说,就是“磁能生电”,所产生的电流叫做感应电流。

随后,法拉第把一个金属盘安装在一个像小棒子一样的金属轴上,又将两条小磁铁固定在金属盘两边,当金属盘旋转时,他用电流表分别测量金属盘不同位置的电流大小,结果发现,当电流表的两端分别连接盘子中心位置和与磁极所对的金属盘边缘时,产生的感应电流最大。这台装置虽然简单,但却是发电机的雏形。


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