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油滴入酒精中,接下来会发生啥?结果真是没想到_溶液

今天科学奶爸要给大家演示一艘特殊的“潜水艇”,它既可以漂浮也可以下沉,像极了一艘迷你版“潜水艇”。 由于水的密度最大、油的密度居中,酒精的密度最小,按照1:1的配比兑制的酒精溶液密度仍比油大,因此油…

潜水艇最早可追溯到文艺复兴时期的达芬奇,他曾构思“可以水下航行的船”。16世纪,真实意义的潜艇出现。最初的潜水艇只用于探索海底世界。后来,由于它具有良好的私密性,因此其军事价值逐渐被发掘,并在战争中发挥了重要作用。

潜水艇,图片源于网络

今天科学奶爸要给大家演示一艘特殊的“潜水艇”,它既可以漂浮也可以下沉,像极了一艘迷你版“潜水艇”。不过,这艘“潜艇”的材质很简单,制作方法也极其容易。到底是怎么制作的?背后又隐藏了怎样的科学奥秘?现在,我们一起开始实验吧~

首先,我们先来认识一下今天实验所用到的实验材料:75%酒精消毒液、食用油少许、小半杯水、空量杯1个、滴管1支、玻璃杯1个、色素1瓶、牙签1根。其中,色素主要是为了增加对比度便于观察,所以如果家里没有色素也可以不需要用到它。

材料准备充分后,我们就可以开始做实验啦。首先,我们按照1:1的比例兑制酒精溶液。先往量杯中滴入10毫升水,然后再加入10毫升75%的酒精消毒液。

酒精溶液兑好之后,将它倒入另外一个小玻璃杯中。

现在,玻璃杯中有大半杯稀释后的酒精溶液了。如果往溶液中滴加几滴食用油,又会出现什么情况呢?我们先来试试看,用滴管吸取少量食用油,滴入到酒精溶液中

好奇怪,食用油并没有与酒精溶液混合在一起,反而是凝聚成一团。仔细观察会发现,油滴并未沉入杯底,而是悬浮在液体表面。从杯口往下看,油滴成一个标准的圆形。

有什么办法能让油滴下沉到溶液中去呢?既然刚才我们往酒精中加入了水,现在我们直接往溶液中加入75%的酒精,看看会出现什么情况。

实在是太神奇了!刚才漂浮在溶液上部的油滴,随着酒精溶液的逐渐滴入,慢慢下沉到了溶液的中间部位。为了便于观察,我们往酒精溶液中滴入几滴色素。

此时的油滴既不继续下沉,也无法上浮。如果把它搅动一下或者往下戳一下,又会出现什么情况呢?

无论怎么搅动或者用力“按下去”,油滴最终还是会悬浮在液体中,仿佛被一张无形的网给困住了。究竟是什么力量,让油滴既不下沉也不上浮呢?

要解答这个问题,我们首先得了解一个概念——密度。物理学上,密度是对特定体积内的质量的度量,是物体的质量除以体积。

若两种物体的体积相同,质量大的物体密度就大;或者说质量相同的物体,体积越小密度就越大。比如同样大小的泡沫和砖头,砖头更重,泡沫更轻,所以砖头的密度比泡沫要大。

由于水的密度最大、油的密度居中,酒精的密度最小,按照1:1的配比兑制的酒精溶液密度仍比油大,因此油可以悬浮在兑水的酒精溶液上方,而沉在75%的酒精溶液底部。于是我们就看到了实验中出现的这个特殊现象。

汽油的密度比水小,所以在路上看到的油渍,都会浮在水面上。人体的密度仅有1.02 g/cm³,只比水的密度多出一些,而海水的密度大于水,所以人体在海水中比较容易浮起来,甚至在高密度的死海中,人不会沉入水中。

死海中看书的人。图片源于网络

潜水艇是通过改变自身重量来实现自身的沉浮,包含多个蓄水仓。当要下潜时就往蓄水舱中注水,使潜艇重量增加,浮力小于重力,潜艇就下潜;反之,则从蓄水舱中排水,使潜艇重量减少,浮力大于重力,潜艇就浮起来了。当水量合适时,潜艇就能悬停在水下某一深度。

科学奶爸要给大家提问了

为何油滴从侧面看是椭圆形而从顶部看是圆形?底部留言讨论哦

今天的小实验就到这里吧,欢迎大小朋友们在家积极动手实践,开展科学探究活动,培养孩子科学素养!

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