很低温度下的肥皂泡结冰时为什么不会破裂?
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生活中肥皂泡我们轻轻一碰就会碎掉，但你可能很难想象，它们在破碎瞬间会放出巨大威力。在它破碎的时候，会产生极高的温度，这个温度甚至可以赶超太阳表面温度。这是怎那么回事。原来肥皂泡必须在20000~40000Hz的超声波下形成，形成之后，肥皂泡内部的原子和分子由于空间缩小会彼此发生碰撞形成高能粒子，这些高能粒子在泡泡破碎的瞬间会再次发生高频率震动产生光粒子，从而发生弱核反应产生极高的温度，这个温度高达惊人的20000℃ 。这么高的温度，按理说在我们戳破泡泡瞬间就会烧毁我们的手指，那为什么我们却感受不到人和温度。首先是因为泡泡破碎时间太短，我们的末梢神经还来不及感受泡泡就碎了。其次是泡泡产生高温的瞬间也非常快，根本就没机会接触高温，虽然它温度超高，但它能量波级的范围只有粒子大小，我们根本无法感知。
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在 -20°C 标准大气压下, 肥皂泡按照通常的方式膨胀和收缩.在 -30°C 时, 通过缓慢地吹入空气, 肥皂泡按通常的方式膨胀.在 -78°C 到 -80°C 时, 肥皂泡会在3.5个小时后变成了非常粘稠的玻璃态, 若让肥皂泡中的气体从吹气管中放出, 肥皂泡不会塌缩. 同时若进一步向泡中吹气, 气泡也不会再膨胀, 因为肥皂泡表面已经变成多空的.进一步缓慢降温至 -120°C 肥皂泡完全固化, 其上1/3部分萎缩起皱, 但下部仍十分光滑.这篇文章说 -78°C时肥皂泡才开始冻结, 而WIki中说 -15°C 时就可以看到肥皂泡落地前冻结了. 即使该文的溶液比较特殊但不知为什么会差这么多.蒸发是肥皂沫破裂的重要原因之一. 由于肥皂膜中的水会不断蒸发, 所以肥皂膜会变得越来越薄, 当到达临界厚度时肥皂泡即会破裂 通常是顶部先破, 因为重力作用使顶部比底部薄. 在室温和干燥的环境下, 肥皂泡的寿命通常只有几秒钟. 又因为降低温度可以降低水的蒸发速率, 因此降温确实可以延长肥皂泡的寿命. 这部分解释了为什么液泡没有在冻结的过程中因蒸发而破裂. 在室温和干燥的环境下, 肥皂泡的寿命通常只有几秒钟. 又因为降低温度可以降低水的蒸发速率, 因此降温确实可以延长肥皂泡的寿命. 这部分解释了为什么液泡没有在冻结的过程中因蒸发而破裂. 但我不清楚液泡凝结过程中固液交接处对肥皂膜的受力平衡有何种影响,
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肥皂液体被频率为2万~4万赫兹的超声波吹大之后,其中的原子、分子之间彼此碰撞而形成高能粒子,进而形成物质的第四种状态,即等离子态。因此,当肥皂泡猛地收缩时,它的内部会变得非常炽热。肥皂泡破裂的一刹那,温度陡然上升并释放出光子、产生发光现象。由于破裂瞬间产生的高温十分短暂,而且出现于很小的空间,对此时的温度状况无法用温度计直接测量。而且,普通温度计也不可能测量如此高温的物体。在这种情况下,需要采取对所释光进行分析的方法来测量温度,由此得出肥皂泡破裂时的瞬间温度大约是20000℃,要比太阳表面的温度高出几倍。科学家在很早之前就在理论上预言了肥皂泡破裂会产生极高的温度,但是一直没有实验的证据。
