日常生活中,我們常看到一些小朋友吹肥皂泡,一個個小肥皂泡從吸管中飛出,在陽光的照耀下,發出美麗的色彩。此時,小朋友們沉浸在歡樂和幸福之中,我們大人也常希望肥皂泡能飄浮于空中,形成一道美麗的風景。但我們常常是看到肥皂泡開始時上升,隨後便下降,這是為什麼呢?
這個過程和現象,我們只要留心想一下,就會發現,它其中包含著豐富的物理知識。在開始的時候,肥皂泡裡是從嘴裡吹出的熱空氣,肥皂膜把它與外界隔開,形成裡外兩個區域,裡面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度。此時,肥皂泡內氣體的密度小于外部空氣的密度,根據阿基米德原理可知,此時肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它會上升。這個過程就跟熱氣球的原理是一樣的。
隨著上升過程的開始和時間的推移,肥皂泡內、外氣體發生熱交換,內部氣體溫度下降,因熱脹冷縮,肥皂泡體積逐步減小,它受到的外界空氣的浮力也會逐步變小,而其受到的重力不變,這樣,當重力大于浮力時,肥皂泡就會下降。
日常生活中,我们常看到一些小朋友吹肥皂泡,一个个小肥皂泡从吸管中飞出,在阳光的照耀下,发出美丽的色彩。此时,小朋友们沉浸在欢乐和幸福之中,我们大人也常希望肥皂泡能飘浮于空中,形成一道美丽的风景。但我们常常是看到肥皂泡开始时上升,随后便下降,这是为什么呢?
这个过程和现象,我们只要留心想一下,就会发现,它其中包含着丰富的物理知识。在开始的时候,肥皂泡里是从嘴里吹出的热空气,肥皂膜把它与外界隔开,形成里外两个区域,里面的热空气温度大于外部空气的温度。此时,肥皂泡内气体的密度小于外部空气的密度,根据阿基米德原理可知,此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它会上升。这个过程就跟热气球的原理是一样的。
随着上升过程的开始和时间的推移,肥皂泡内、外气体发生热交换,内部气体温度下降,因热胀冷缩,肥皂泡体积逐步减小,它受到的外界空气的浮力也会逐步变小,而其受到的重力不变,这样,当重力大于浮力时,肥皂泡就会下降。