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水在生活中的物理学知识

查字典物理网 2015-09-11

　　对于水，我们再熟悉不过了。水是生命之源，万物之母。我们常说的“水往低处流”是什么原因呢?这是因为：水在常温下是一种流体，没有固定的形状，而且各部分之间容易发生相对运动，具有较好的流动性;另外，水处于地球表面，受到重力作用。所以，水和地球表面的物体都有向地心运动的趋势，但是水是流体，更容易运动。而且在社会生产中，“水往低处流”还被用来发电，这又涉及到能量转化和守恒定律。我们的水蓄积在高处，利用其所具有的势能，产生往下流时的动能带动水轮机发电。另外，人类利用水对浸在其中的物体会有浮力作用原理，发明并发展了航运事业和水上运动。

　　细心的人会发现，浮在水面上的木块，在河中央的漂移速度比靠近岸边的要快，说明河中央的水流比两边要快，即产生了速度梯度。这该如何解释呢?原来是流体具有黏滞性，即流体可分为许多流层，各流层之间存在和流层成平行的切向内摩擦力。贴近河床的水会附着河床，受到摩擦阻力极难运动，从而阻滞了较内层的水流速，由此向中央层层阻滞，但阻滞力在递减，这样就产生了河中央的水流比两边快的现象。

　　水在0℃时会凝固成冰，在常温下可以汽化变成水蒸气。水的比热容很大,为4200j/(kg·0℃)。这样，冰融化或水汽化的过程中可以吸收大量热量，所以水常常被用作廉价冷却剂。比如，运动员扭伤时，可以用冰敷在受伤处以冰冻血管防止肿胀;一气热时，经常会往地上洒水，会觉得凉快些;自行车的座位被太阳烤热了，浇上一杯水很快就可以把温度降下来。

　　我们都知道落差会使水流加速，但如果向水平的水沟中间投掷一块石头(不致于堵塞)，你也会发现石头两侧的水流明显加快。这是因为流体流动时遵循流量(质量、重量、体积)守恒定律。当水沟中间有石头阻碍水流时，相当于减小了水流的横截面积，由于流量守恒，故必然会加快流速。此时，如果手上有测压计，我们可以测得流速慢的地方水压较大，这种现象在细管中还可以产生空吸作用。

　　水又是一种很好的溶剂，可以独立或配以特殊制剂溶解各种污垢。清水是洁净的液体，被加热时，吸收热并会沸腾，同时发生剧烈汽化反应，容易放出和传导热量。所以在生活中，水除了饮用外，还被用于洗涤器物、蒸煮食物。

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