手机端
当前位置:主页 > 未解之谜 > > 正文

为啥能滴水穿石?这其中有自然的奥秘(高压水泡)

  导读:本篇文章由网友(南山南),通过网络收集整理的关于“为啥能滴水穿石?这其中有自然的奥秘(高压水泡)”的相关信息,让我们一起来看看详细内容吧!
在现实生活中,到处都是水滴在磨损石头,那么,为什么看似柔软的水滴也能磨损坚硬的石头呢?这其实是有科学依据的。当一滴水从空中落下时,它受到许多力的作用,如表面张力、水分子的吸引力、空气阻力等等。这些力量导致一团空气包裹住直接在它下面的水滴。当水滴落在石头上时,水滴的表面与石头形成临时的封闭空间。这个空间的空气受到水滴重力的压缩,形成一个高压气泡。

当这个受压的气泡破裂时,它对石头表面产生的冲击与同等质量的固体一样强大。当一块石头长期受到如此高水平的物理冲击时,它会分解也就不足为奇了。如果你有兴趣,你可以尝试用手抓住一滴水,感受它的力量。这里需要注意的是,并不是掉落得越高,它就越强大。高空落下的水滴,由于空气阻力的作用,达到一定速度后就会解体。

滴水磨损石头的现象,除了物理原因外,还有化学原因。众所周知,地球大气中含有大量的二氧化碳(约0.03%),而二氧化碳是溶于水的,当二氧化碳溶于水时,会产生碳酸,反应方程是:CO2 + H2O = H2CO3。因此,自然界中的水滴通常含有一定量的碳酸,具有弱酸性。
一般石材的主要成分是碳酸钙,当含有碳酸钙的水滴在石材表面时,碳酸钙会与碳酸钙发生反应,生成溶于水的碳酸钙,导致石材流失。反应方程为CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2。碳酸氢钙溶解在水中不是很稳定,在一定的条件下,比如热或压力的变化,它会分解成碳酸钙沉积下来,这些美丽的钟乳石就是这样形成的。

另外,由于现代人类的活动,空气中会有大量的硫、氮这种化合物可以凝结大气中的水蒸气形成酸雨,酸雨的酸性比碳酸大得多,一般来说,今天的雨是不同程度的酸雨。因此可以说,现代性质的水滴,其磨石的能力比古代强得多

奇闻异事相关