肥皂泡在破裂的一瞬間，溫度竟然可以高過太陽表面溫度的幾倍

氣泡里的妙趣

氣泡是氣體在固體或液體表面或內部，以球狀或半球狀形態存在的形式。隨著人們對氣泡認識的逐漸深入，揭示出了 其中的許多奧秘表

讓肥皂泡熱過太陽

在陽光下吹大一個個肥皂泡，閃爍著光亮的肥皂泡飛起來，眨眼間又破裂不見。在玩肥皂泡的時候，很少有人想過，肥皂泡在破裂的一瞬間，溫度竟然可以高過太陽表面溫度的幾倍。如今，科學家通過成功的實驗證實了這一事實。

肥皂液體被頻率為2萬?4萬赫茲的超聲波吹大之後，其中的原子、分子之間彼此碰撞而形成高能粒子，進而形成物質

的第四種狀態，即等離子態。因此，當肥皂泡猛地收縮時，它的內部會變得非常熾熱。肥皂泡破裂的一剎那，溫度陡然上升 並釋放出光子，

產生髮光現象。由於破裂瞬間產生的高溫十分短暫，而且出現於很小的空間，對此時的溫度狀況無法用溫度 計直接測量。而且，普通溫度計也不可能測量如此高溫的物體。在這種情況下，需要採取對所釋光進行分析的方法來測量 溫度，由此得出肥皂泡破裂時的瞬間溫度大約是20000°C，要比太陽表面的溫度高出幾倍。

科學家在很早之前就在理論上預言了肥皂泡破裂會產生極高的溫度，但是一直沒有實驗的證據。現今，科學家直接測 量到了這個溫度，並在單個泡沫中觀察到等離子體。由於觀測到的光來自迅速收縮的泡沫的外表面，據此推測在泡沫表面 的內部，溫度應該更高。有人推測，瞬間高溫說明在肥皂泡中也許發生了特殊情況的核反應，也就是說，一個個肥皂泡就是 一個個「人造小太陽」。

讓金屬「發泡」

「泡沫鋁」是一種多孔金屬材料，它兼有金屬特性和氣泡的特性。經過「發泡」處理後的金屬鋁材，在材料內部充滿 了空心孔隙結構，從而使材料的密度減小到每立方米300?1000千克，與一般的木材相當。不僅比相應體積的鋁材要輕得 多，而且可以像木頭一樣漂浮在水面。

英國劍橋大學的科研人員為了使「發泡」鋁材的內部微孔更加符合需要，對新的製造工藝進行研究。方向是製取孔徑 細密均勻的鋁材，使單個孔徑為1毫米。斯洛伐克科學院機械材料研究所的科研人員，根據人和動物骨骼內微孔狀結構而引 發出新奇的構想，通過將這種微孔結構植入鋁材之中，開發出了更為新型的「發泡」鋁材。

由於「發泡」鋁材具有奇異的內部結構，從而成為具有材質輕、強度高、吸音性能好、緩震效果佳、電磁兼容作用顯 著等特點集於一體的特殊金屬材料，應用前景十分喜人。可以用於製造汽車、電梯及傳送設備上的耐震部件，還可以用作 各種建築物和交通工具上的隔音材料、耐濕材料、防火材料、耐高溫材料和耐氧化材料。在電子電氣設備中可以製造新 型散熱片和輕型電磁屏障。在航空工業中，「發泡」鋁材製造飛機機翼，在飛行時可以減少空氣的阻力，提高飛機的安全飛 行係數。在建築工業中，泡沫鋁材可以用來製作內外裝飾、隔音牆、天花板、門窗、間壁、屏蔽牆等。現在，泡沫鋁材的 應用領域在不斷地擴展。而且，還有越來越多的科學家，關注發泡鋁材的研製和開發應用，它的未來前景是十分美好的。

冷水也「沸騰」

1915年的春天，一艘英國魚雷快艇駛入大西洋進行試航。當艦艇機器以最大轉速工作時，航速沒有繼續增長，而船尾後 面卻泛起了翻滾的泡沫。與此同時，魚雷艇開始抖動起來。當試航結束回到基地後，人們發現艦艇的螺旋漿被損壞到破爛 不堪的程度。兩年之後，著名的英國物理學家瑞利勛爵找到了癥結所在：在艦船行進的軌跡中生成大量微小的氣泡，這些氣 泡首先向外膨脹，然後在瞬間向心爆裂。這樣一來，所有的能量在極小的範圍內集中釋放，從而產生很大的破壞力。此後， 經科學家的不懈探索，終於弄明白艦艇周圍的氣泡是由於海水的「冷沸騰」所致。

眾所周知，液體的沸騰和所受到的大氣壓力有關。在一般正常壓力情況下，液體在到達沸點溫度時便沸騰起來。例如， 水在到達100C沸點時便「開」 了，不住地翻滾著氣泡。然而，當液體所處的壓力條件低於一般正常壓力時，在低於沸點溫 度的情況下，它也要產生沸騰現象。比如，當密閉容器中的水面壓力為4毫米汞柱時，水在4C時就可以沸騰。像這樣，液體 通過減壓而在非一般沸點溫度條件下達到的沸騰狀態，就是「冷沸騰」。

螺旋槳轉動產生的聲波在水中傳遞，可以使水下形成低壓區與高壓區。「冷沸騰」是液體在低壓條件下產生的一種現 象，當然在轉動的螺旋槳周圍也要隨時發生。液體在處於「冷沸騰」狀態時，整個體積內都在蒸發，生成大量的汽泡，從而 使液體內部形成一個個「氣穴」。但是，這種「氣穴」是不穩定的，在高於形成它的壓力條件下，就要在一剎那之間猛然發 生凝結而消失。並且在凝結消失過程中，圍繞汽泡的液體質點以極大的速度互相衝撞，形成高達上萬個大氣壓的強大壓 力。據科學家測定，這種壓力對於周圍的物體，諸如木材、金屬、橡膠、塑料、玻璃、混凝土等等，均可以產生極大的破壞 力。特別是隨著各種裝置速度的提高和功率的增加，帶來的危害程度也會越來越嚴重。於是，人們千方百計尋找制服它的 辦法，例如防止「氣穴」的產生或是從液體中去掉溶解在它裡面的氣體。在內燃發動機等封閉系統中，科學家還找到塗敷 防護劑的方法，以保證物體表面不受「氣穴」的侵害。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！