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裝熱湯的碗為什麼會自己滑來滑去?

2012/11/23
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你是否遇過裝有熱湯的碗在桌面上亂跑的怪異現象?別訝異,這是氣密壓力效果。當桌面或湯碗的水封住碗底與桌面的縫隙,碗裡燒燙的湯水就會加熱碗底與桌面之間的空氣,隨著空氣的溫度越來越高,體積也越變越大,把碗向上推,並且在桌面上滑動。
 
 
發爸:今天隔壁的麵館新開幕,有特價耶~不如我們一起出去吃看看,好不好?
柚橘:好啊好啊~
老闆:歡迎光臨~
發爸:老闆~來三碗招牌拉麵!
老闆:好~馬上來!
老闆:拉麵來囉~小心燙!
柚子:(驚!)ㄟ?爸~你看!好恐怖喔~碗會自己動耶!
橘子:真的耶~是不是桌子是斜的阿?
柚子:沒有阿~桌子明明就是平的!
橘子:你看你看,又在滑了啦……
發爸:咳咳~這沒啥好驚訝的,這是一種氣密壓力效果啦!因為碗裝熱湯,而裝碗的碗底下有個凹槽,桌面與碗底凹槽的空間會與桌面產生壓力,而碗重量輕時,較低的溫度壓力就能讓碗滑行囉!
柚子:噢~原來是這樣~爸,你好厲害喔!這你也懂~
 
這是因為熱湯的熱量傳導,使熱湯水氣化,細微分子經由碗下薄處圓形柱中間推擠散發。玻璃是光滑物質,碗外是光滑石英釉藥燒結更具滑度,凝結碗下熱水氣,碗圓柱邊開始位移。

會讓碗移動要滿足以下條件:
1. 玻璃或性質相當的平坦堅硬桌面。
2. 碗底有完整的裙緣及凹槽。
3. 碗內裝很熱的湯或物品。
4. 碗底或桌面有些水份。
5. 桌面有些許傾斜。
 
因熱湯加熱碗底凹槽內的空氣及桌面玻璃讓空氣熱膨脹產生壓力, 加上水造成的氣密性與潤滑度,讓碗形成類似氣墊船的效果,加上傾斜的桌面,讓整只碗自動往低處滑行,但一面滑動因新接觸的桌面不斷吸收熱量,碗底空氣冷卻了,壓力也消失,碗就停住,但等一下子,與桌面熱度又上升,碗又動了一會兒。
 
整體重量越重將碗浮起需要的壓力越大溫度也越高,可滑行距離相對縮短,但碗重量輕時較低的溫度壓力就能讓碗滑行。

另外桌面當然最好是有大面積的水膜,若沒了水的潤滑作用及氣密效果,一來膨脹的空氣會由縫隙洩露,二來就算壓力產生足夠了,不是因磨擦力卡住不動不然就是碗一上浮,少許因縫隙出現熱氣又流出壓力恢復,所以一定要有水,但也不能多到離譜。
 
桌面若為金屬、石頭、厚玻璃等高密度、高導熱材質,因吸熱速度快,較不易達到高溫高壓,相對的木質或塑料就容易而若桌面並無傾斜,又無施加外力,湯水又無搖晃情形,就算碗被浮起,因動者恆動靜者恆靜,也沒有移動的理由。
 
來源:
  • 原標題:裝熱湯的碗會滑動
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