温度計騙我，這麼冷的天有16℃？| No.279_風聞

　　天冷了

　　降温了

　　我看着温度計

　　沉思了

　　這麼冷的天

　　你告訴我是十六度

　　這**是十六度？

　　這冬天的十六度

　　為什麼跟夏天的十六度

　　差距這麼大捏？

　　**Q1****為什麼水的比熱容最大？**by 無

　　答：

　　首先，問題有一點小錯誤哦，水的比熱容不是最大的，實際上，也不存在誰的比熱容最大的問題。

　　比熱容定義為單位質量物質升高單位温度所吸收的熱量，表徵物質吸收熱量的能力的大小。比如兩個物體吸收了相同的熱量，温度變化小的物體的比熱容較大。温度的高低實際上是物質內部原子運動的劇烈程度的大小，熱量傾向於使得原子運動加劇，但是物質內部存在各種化學鍵，化學鍵的存在傾向於使得原子維持在其平衡位置，因此，化學鍵越強，則比熱容越大。對於水，水分子之間存在氫鍵，所以吸收的熱量的一部分用來破壞氫鍵，所以水的比熱容比較大。

　　比熱容和雜質、晶體結構、壓強等有關，不存在最大的比熱容。參考資料裏有一些物質的比熱容。

　　參考資料：

　　比熱容

　　by 有衡

　　Q.E.D.

　　**Q2****為什麼放澱粉的湯開始是稠的，喝的時候不斷攪拌就變稀了？**by 匿名

　　答：

　　澱粉是一種高分子碳水化合物，是由葡萄糖分子聚合而成的多糖。澱粉有直鏈澱粉和支鏈澱粉兩類。

　　圖源百度百科

　　澱粉的水溶性較差，在常温下幾乎不溶於水，但是在加熱到53℃以上的時候，澱粉的物理性質發生明顯的變化，澱粉在高温下溶脹，分裂成均勻的糊狀溶液，直鏈或者分支狀的澱粉彼此牽扯，這種現象稱為澱粉的糊化。（不知道大家有沒有在農村過年的時候貼過春聯，一般會用澱粉加水熬製成“糨糊”充當膠水使用呢）

　　那為什麼會越攪拌越稀呢？

　　我們以一碗玉米粥為例。首先，粥從鍋裏盛出來以後，温度逐漸降低，澱粉溶解度降低；其次，在攪拌的過程中，彼此牽扯的分支狀澱粉會順着攪拌的方向規則排布起來，形成一種束狀結構，溶解度降低，形象地説就是梳頭使原先打結的頭髮整齊了，於是湯就稀了。同時粥中的大顆粒玉米碎片會隨着湯變稀而沉降下來，這就更加導致了視覺上看到了“越來越稀”了。

　　參考資料：

　　百度百科——澱粉

　　百度百科——澱粉糊化

　　為了能做出更好吃的藕粉，他們用上了流體力學和彈性力學

　　為什麼熱的時候很稠的粥，喝着喝着涼了以後就稀的像水一樣？

　　為什麼粥會越攪越稀？

　　by 岷客

　　Q.E.D.

　　**Q3****大氣壓強與海拔有關，高度越高，沸點越低，如果在海底下非常深的深海里面的沸點是不是很高？**by …

　　答：

　　圖片來源於網絡，1atm=1個大氣壓，1torr代表1毫米汞柱產生的壓強，KPa是千帕。

　　以上是水的相圖，可以看出，壓強越大，沸點越高，因此，在海底深處水的沸點很高。但是當温度升高到374℃以上時，液相和氣相的差別便不復存在了，即使繼續加壓，也不能提高沸點了。

　　另外，水的密度在4攝氏度的時候最大，密度大的水容易下沉，因此，較深處的海水的温度在4度左右，當然，中層海水受到洋流影響，底層海水也有“大洋傳動帶”機制，實際温度還是以實地測量為準。如果海底有火山口，火山口附近的温度較高，這裏的水密度小，加熱的海水迅速上浮，然後温度迅速下降。

　　by 有衡

　　Q.E.D.

　　**Q4****為什麼剛洗冷水澡時有窒息的感覺？**by 匿名

　　答：

　　首先可以明確，窒息是由機體缺氧導致的有神經系統參與下的生理反應。為了便於理解，我們只考慮引起窒息的原因——缺氧。

　　我們身體的氧循環系統可以用下圖做簡要回答：人體血液循環分為體循環和肺循環。血液通過血管流通，根據血液含氧量的不同，可以分為靜脈血和動脈血。靜脈血由右心房進入自右心室泵出，此時仍為靜脈血，流速較為緩慢，之後進入肺循環系統，血液與肺部進行氣體交換，變成含氧豐富的動脈血。動脈血由左心房進入，通過左心室進入主動脈，進入體循環系統。然後血液被輸送到機體各個組織與器官。在機體組織與器官附近，主動脈與靜脈依靠毛細血管連接。當動脈血進入毛細血管後，血液內的氧氣在滲透壓作用下被毛細血管附近細胞接收，同時細胞產生的二氧化碳會被輸送至血管內，當血液通過毛細血管後，含氧量降低，成為靜脈血，進而被輸送至心臟。由此，我們身體的氧循環得以完成。

　　圖源自網絡

　　接下來我們考慮洗冷水澡對氧循環的影響。胸腔突然大面積接觸冷水會造成心臟跳動頻率降低（當然，隨着時間推移，機體需要對寒冷做出反應。通過激素、神經的作用，心跳頻率會逐漸回覆），血液的泵出量減少，進而短期內降低肺泡中氧氣的交換效率，造成血液含氧量降低，身體處於缺氧狀態。另外機體突然大面積接觸冷水時，毛細血管會收縮以減少與皮膚接觸的表面積，達到保暖的目的。毛細血管內血液減少，因此輸送至機體組織與器官的氧含量減少，也會導致機體出現缺氧狀態。需要説明的是，身體大面積接觸時才會出現窒息感。

　　參考資料：

　　毛細血管

　　心跳（醫學名詞）

　　窒息（生理現象）

　　孫潔, 李亙松. 温度對心率和心率變異的影響[J]. 解剖科學進展, 2007, 13(001):87-90.

　　by 果粒橙

　　Q.E.D.

　　**Q5****為什麼同樣是十六度，冬季和夏季的感覺完全不一樣呢？**by 沫沫

　　答：

　　首先大家要明白一個問題，物理學上定義的温度和體感温度是不一樣的！體感温度綜合了環境因素，風速以及長短波輻射等作用，所以體感温度相對於物理上所定義的温度來衡量人在所處的環境中的舒適度更具有代表意義[1]。

　　根據1984年，羅伯特·史特德曼發表的《體感温度的通用公式》（公式警告

　　）

　　其中AT為體感温度（℃）、T為氣温（℃）、e為水汽壓（hPa）、V為風速（m/s）、RH為相對濕度（%）。

　　根據以上公式可以判斷出，體感温度（AT）與水汽壓成正相關，與風速成負相關。

　　詳細計算如下（冬夏取物理學上的温度為16攝氏度，通風的夏天房間的相對濕度取90%，冬天的相對濕度取10%，風速都取0m/s），並根據羅伯特·史特德曼所説

　　首先，計算冬天與夏天的水汽壓：

　　再代入公式計算體感温度：

　　則不難計算，冬夏體感温度差為：

　　也就是説，在上述的條件下，冬天的體感温度會比夏天的體感温度要低2.89攝氏度左右！！

　　總結：冬天相對夏天的來説其相對濕度會變小，若再加上風速較大，即使和夏天温度一樣時，身體也會感覺比較冷。

　　Tips：最近降温幅度較大，大家要注意保暖呀！

　　參考文獻：

　　[1]陳麗媛. 冬夏奶牛體温調節特性及其體感温度的研究[D].南京農業大學,2014.

　　by just_iu

　　Q.E.D.

　　**Q6****松花蛋經歷了什麼？**by 匿名

　　答：

　　松花蛋、皮蛋在食品生產中屬於同樣的產品，只是叫法不同。

　　我國現行的皮蛋生產技術標準GB/T 9694-2014中，對皮蛋（松花蛋）的定義是：以鮮蛋為原料，經用氫氧化鈉（燒鹼）、食鹽、茶葉（添加或不添加）、水等輔料和食品添加劑（含食品加工助劑硫酸銅等）配成的料泥或料液醃製、包裝等工藝製成的產品。這些配料中，最重要的就是氫氧化鈉。氫氧化鈉溶液有強鹼性。醃製鮮蛋時，氫氧化鈉滲入鮮蛋內，引起蛋清中蛋白質的變性，使蛋清逐漸發生固化、變色等變化。蛋黃的變化要相對複雜一點。首先蛋黃中有少量的蛋白質，因此強鹼滲入到蛋黃，也會引起蛋白質變性。同時，蛋黃中的油脂會與強鹼發生皂化反應生成高級脂肪酸的鈉鹽和甘油。最後，在蛋白質變性過程中還會產生硫化氫，硫化氫與蛋黃中的礦物質反應會生成硫化物。這幾種機制共同作用使蛋黃變成我們看到的深色固體。至於松花蛋中的“松花”，其實是蛋白質變性過程中，部分蛋白質分解為氨基酸，與強鹼反應生成的氨基酸鹽。氨基酸鹽在蛋清中結晶，就形成了形態各異的“松花”。

　　還有一項重要的配料是硫酸銅。醃製過程中生成的硫化氫與硫酸銅反應生成極難溶於水的硫化銅。硫化銅可以堵住蛋殼上的孔隙，阻止強鹼進一步向鮮蛋內滲透。因此加入適量的硫化銅，可以起到控制醃製程度的作用。其他的配料食鹽、茶葉等多是起到調味的作用，食鹽還能促進蛋清和蛋殼的分離使皮蛋更好剝開。值得一提的是，從前製作皮蛋時常使用“黃丹粉”（氧化鉛），它的作用和硫酸銅類似，但會使皮蛋中的鉛含量過高危害健康，因而已經逐步被硫酸銅等替代。

　　皮蛋製作過程就是這樣，讀者們學會了嗎？順帶提一句，GB/T 9694-2014中還提到，不同等級的皮蛋彈性不同，優級蛋應該有明顯的振顛感，而其他等級的只是略有振顛。下次家庭聚會時，不妨把桌上的皮蛋把玩把玩評個等級。

　　參考文獻：

　　[1] 閻佩佩,張心雨,高傑,郝建敏,姬生賀,付強.低鈉松花蛋醃製工藝優化研究[J].家禽科學,2020(08):15-18.

　　皮蛋的鉛是哪來的

　　by 老張

　　Q.E.D.

　　**Q7****脱脂牛奶裏面為什麼沒有鈣？牛奶裏面的鈣具體以什麼形式存在？**by 匿名

　　答：

　　脱脂牛奶裏面是有鈣的，而且鈣含量會比全脂牛奶略高。

　　脱脂牛奶指脂肪含量在0.5%以下的牛奶，低脂牛奶脂肪含量在1%-2%之間，而全脂牛奶一般在3%以上。有時候買來的脱脂牛奶營養成分表中會沒有鈣，這是因為鈣不是必須要標出的成分。從下面三種牛奶營養素含量的比較中我們可以發現，同樣237ml的脱脂牛奶鈣含量反而會略高於全脂牛奶。

　　表格數據來源：參考資料[1]

　　牛奶中的鈣元素的存在形式可以分為結合態和非結合態，結合態的鈣主要是指與蛋白質結合的鈣，如呈酪蛋白膠粒狀態的鈣；非結合態的鈣主要是至自由離子、金屬小分子配體、金屬多糖以及部分與蛋白質結合疏鬆的鈣。兩種形態的鈣都是人體需要的。

　　回過頭來看第一個問題，脱脂牛奶只是通過離心等方法去除掉了牛奶中的脂肪，而鈣在牛奶中的兩種存在形式都與脂肪無關；另外，去除脂肪相當於對鈣進行了一次小提純，所以脱脂牛奶中的鈣含量反而會比全脂牛奶更高。

　　脱脂牛奶相比全脂牛奶，熱量低、膽固醇含量低，但是在口感上會遜色於全脂牛奶，因為奶香的主要來源是乳脂；另外因為去除了脂肪，脱脂牛奶的脂溶性維生素（維生素A、維生素D以及維生素E等）含量也會低於全脂牛奶。在蛋白質、鈣以及非脂溶性維生素等方面，兩者差距不大。

　　脱脂與全脂牛奶的選擇要根據個人的情況來定。如果血脂指標正常，選擇全脂牛奶會更有利於攝入多種營養物質；如果需要控制脂肪攝入，脱脂牛奶也可以提供足夠的蛋白質、鈣等營養物質，可以放心選擇。

　　參考文獻：

　　[1] 餘周偉.低脂/脱脂牛奶一定比全脂牛奶更健康嗎[J].中國生殖健康,2018(04):58-59.

　　[2] 宋慧,陳尚龍,李超,巫永華,王鋒,黃小冬,陳華雲.火焰原子吸收光譜法測定牛奶中不同化學形態的鈣[J].食品科學,2012,33(22):278-281.

　　鈣質

　　by 樂子超人

　　Q.E.D.

　　**Q8****光速不是恆定不變的嗎，那為什麼在不同的介質中光速是不同的？**by 愛物理的北中人

　　答：

　　我們平常説的“光速不變”的完整表述是“光在真空中的傳播速度不變”，而當在折射率為n的介質中傳播時，光速會發生變化為原來的1/n倍。

　　以宏觀電磁學的視角來看，麥克斯韋方程告訴我們，電磁波傳輸的速率為:

　　其中，ε₀和μ₀分別為真空介電常數和真空磁導率，它們都是常數，ε和μ是介質的相對介電常數和相對磁導率，對於特定的介質，它們都是大於等於1的無量綱常數。對於真空而言，ε和μ都為1，因此真空光速變為

　　對於其他的介質，ε和μ都大於1，因此介質中的光速v就會小於真空光速c.

　　下面分析介質中ε和μ的微觀來源。假設當電磁波在介質中以真空光速c傳播時，介質中的電子和質子會對電磁波作出響應，它們會隨着電磁場的週期性震盪在平衡位置附近做週期性運動，併產生一列子電磁波。子波與原電磁波疊加在一起形成了在介質中真實傳播的電磁波。疊加的過程中，波速由初始假想的c降為實際的v。具體ε和μ的數值，受到原子種類和排布的影響。

　　參考資料：

　　為什麼麻雀總跳着走路？| No.262

　　趙凱華,陳熙謀著.電磁學(第3版)[M].上海,高等教育出版社,2011:50-70.

　　by 藏痴

　　Q.E.D.