把水的温度提高到纸的燃点以上，就能把纸点燃吗？| No.424
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Q1 为什么有些西瓜表面会出现一个黄色斑块，有些西瓜整体都是绿的？
Q2 面包等包装食品里的干燥剂的原理是什么？现在主流使用的有哪几种干燥剂？不同种类的干燥剂原理是一样的吗？
Q3 为什么ABS防抱死的刹车效果比直接踩死的效果好，物理原理是啥？汽车的ABS一般是咋判定来启动的？
Q4 为什么不同的人头上有不同的发旋？
Q5 抖脚有啥坏处和好处？
Q6 请问，激光除锈的原理是什么，一瞬间就干净了，锈到哪里去了？
Q7 指甲盖上的月牙是什么?为什么大拇指与食指的月牙明显而无名指与小拇指则不太明显甚至没有?
Q8 把水通过加压提高到纸的燃点以上，把水浇到纸上，纸会燃烧吗？
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Q1
为什么有些西瓜表面会出现一个黄色斑块，有些西瓜整体都是绿的？
by xgifi
答：黄色斑块的出现是因为缺少阳光照射，西瓜表皮无法合成叶绿素。叶绿素是植物进行光合作用的主要色素。它位于类囊体膜，吸收大部分的红光和紫光，反射绿光，所以呈现绿色。在光合作用中，叶绿素能够捕获光能，并驱动电子到反应中心，从而实现光能转化为化学能，最终将二氧化碳和水转化为碳水化合物和氧气。被子植物叶绿体中的叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种，它们的合成途径十分复杂，涉及到27个基因编码中的15个酶。叶绿素的生物合成依赖于光，缺乏光照的区域自然不会合成叶绿素，呈现出黄色。
如果将西瓜完全吊起或及时翻面，保证每个面都接收了充足的阳光，那么整个西瓜就都是绿色，不会出现黄色斑块了。
参考文献：
王峰,闫家榕,陈雪玉,姜程浩,孟思达,刘玉凤,许涛,齐明芳,李天来. 光调控植物叶绿素生物合成的研究进展[J]. 园艺学报,2019,46(5): 975-994. by Sid
Q.E.D.
Q2
面包等包装食品里的干燥剂的原理是什么？现在主流使用的有哪几种干燥剂？不同种类的干燥剂原理是一样的吗？
by 匿名
答：干燥剂是指能除去潮湿物质中水分的物质，常分为两类：化学干燥剂和物理干燥剂。前者有硫酸钙和氯化钙，通过与水结合生成水合物进行干燥；后者有硅胶和活性氧化铝，通过物理吸附水进行干燥。
不同种类的干燥剂原理是不同的，比如化学干燥剂中包含有酸性(浓硫酸)、中性(无水氯化钙)还有碱性干燥剂(生石灰)。浓硫酸用于干燥酸性气体或者中性气体，因为它具有吸水性，还可以把木材纸张里的氢元素和氧元素“脱出”结合生成水，但不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢的强还原性的酸性气体，还会和氨气发生反应，所以碱性气体也不可以。
生石灰(CaO)的吸水能力是通过化学反应来实现的，具有不可逆性，如果是生石灰干燥剂，吸水后生成消石灰也就是氢氧化钙，最初为块状，吸潮后会散落成粉状，或粉状结块，体积会增加2-2.5倍，可以用来干燥中性或者碱性气体。硅胶是原硅酸分子三维空间分子间脱水构成的，主体是二氧化硅，表面有丰富的羟基。这些硅羟基可以和水分子间形成分子间氢键，因此可以吸水，变色硅胶还有钴离子，吸附水达到饱和后，钴离子变成水合钴离子，从而使蓝色硅胶变成粉红色，在200°加热就又会重新变成蓝色，实现重复使用，但是硅胶通过分子间氢键等作用可以吸附氨气、氯化氢、二氧化硫等分子，不能用于干燥这些气体，因此不能简单的将其归类为中性干燥剂。
原硅酸与硅胶结构示意图 参考文献：
李伟伟,杜际更,王志庚,等.硅胶干燥剂适用范围的探究[J].化学教学,2023,(08):73-76. by 蓝多多
Q.E.D.
Q3
为什么ABS防抱死的刹车效果比直接踩死的效果好，物理原理是啥？汽车的ABS一般是咋判定来启动的？
by BSP
答：ABS全称为Anti-lock Braking System，即防车轮抱死制动系统。顾名思义，ABS就是通过自动调节刹车的制动力大小，使得车轮不被抱死、让车轮边滚动边滑动的系统。中学物理课上我们就讲过，对于同一对象，其滑动摩擦系数通常比滚动摩擦系数要大，因此车轮抱死时在纯粹的滑动摩擦下，汽车应该能够有更少的制动距离，而ABS却是反其道而行之，为什么能够更加安全？
这是因为汽车在道路上行驶时不是实验室中的直线运动的理想模型。在紧急刹车时，受路况或者驾驶员操作的影响，假如汽车的前轮和后轮不在同一条直线上，而车轮又抱死的话，它们所具有的惯性会使得前轮和后轮向两个不同的方向前进，汽车就会发生甩尾现象。遇到这种情况，汽车的方向盘很难起作用，汽车会失去控制，甚至发生汽车的翻覆。轮胎外部都会设计一定的花纹增加摩擦，如果车轮抱死只摩擦一个点，把轮胎的花纹磨损后其摩擦系数也会降低，导致制动效果不佳。此外，橡胶这种材料的滑动摩擦力系数是变化的，当滑移率在12%左右时最大，之后随着车轮滑移率的增大而降低，因此ABS的作用就是确保车轮保持在滚动和滑动的平衡状态。
在ABS中，每个车轮上各安置一个转速传感器，将关于各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定并形成相应的控制指令。若电子控制装置判定某轮趋于抱死，电子控制装置就使控制该轮制动压力的进液电磁阀通电，使该进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入该制动轮缸，就降低了该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断地这样循环，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的点刹。
by opzk
Q.E.D.
Q4
为什么不同的人头上有不同的发旋？
by 霖
答：发旋，即头顶上形成的螺旋图案，是一种常见的人类特征，许多老人会将其与性格、命运联系起来，比如“一旋横，二旋拧，三旋打架不要命”，以及“发旋越多，孩子越聪明”的说法。然而，这些观念并没有科学依据。实际上，发旋的形成主要受到遗传因素和胚胎发育过程的影响。
尽管过去的研究认为发旋方向由单个基因控制，并表现出孟德尔遗传的特征，然而中国科学院最新的一项研究揭示，发旋方向实际上是由多个基因共同作用的结果。多组基因的影响累积在一起，决定了毛囊的生长方向和发旋的形成。
发旋方向GWAS研究共识别出四个重要信号 | 图源论文 研究通过对2149名中国个体的全基因组关联研究（GWAS）发现，发旋方向与四个关键基因位点有关：它们位于染色体的7p21.3、5q33.2、7q33和14q32.13。这些基因变异可能通过调节毛囊发育过程中细胞极性的变化，影响头发的生长方向。例如，位于7p21.3区域的基因变异可能通过调控ARL4A基因在皮肤中的表达，进而改变毛囊的方向，影响发旋的形成。此外，位于14q32.13区域的基因变异可能与SYNE3基因有关，该基因影响肌动蛋白细胞骨架的相互作用，这可能进一步影响颅神经管的闭合和头皮的发育。因此，每个人的发旋模式不同，主要是由这些遗传基因的差异所决定的，发旋的形成是一个复杂的多基因过程。
参考文献：
by青春小花🌸
Q.E.D.
Q5
抖脚有啥坏处和好处？
by 匿名
答：俗话说，每个爱抖腿的人体内都有一台缝纫机。无论是老人、小孩，还是学生党、上班族，抖腿现象无处不在。那么，抖腿有哪些好处呢？
缓解紧张和焦虑。像抖腿这样持续的小刺激有助于大脑分泌血清素，从而缓解紧张和焦虑，带来愉悦感和幸福感。类似的动作，如转笔、摸头、摸脸等，也起到同样的效果。
促进下肢血液循环抖腿有助于增加腿部静脉血液回流，预防久坐引起的血液淤积，从而减少腿部麻木和静脉曲张的风险。
锻炼肌肉。抖腿能刺激小腿的比目鱼肌，提升肌肉代谢水平。尽管抖腿消耗的热量较少，但它仍能有助于一定程度的肌肉锻炼。需要注意的是，单靠抖腿减肥是不现实的，随便走几步路都比抖腿消耗的热量多。
给手机充电荷兰女设计师为爱抖腿的友友发明了一款可以利用抖腿进行发电的椅子。椅子上装有振动能量转化装置，能将抖腿产生的震动转化为电能并储存。而且，扶手上还贴心的留有一个USB插口，插上充电器就能给手机充电了。
上面说了抖腿的好处，下面讲讲抖腿的坏处。敲黑板~
可能加重心理负担依赖抖腿来缓解焦虑可能会产生习惯。这些习惯一旦养成，就很难戒除，甚至不抖就会加倍焦虑，反而加重心理负担。虽然抖腿在大多数情况下不会对健康造成影响。但是在公众场合抖腿，终究是一种不雅的行为，可能会引起他人的不满。所以出门在外，能别抖就别抖。
经常不可抑制抖腿，可能患有“不宁腿综合征”这种症状是一种神经性疾病，可能与多巴胺代谢异常和铁缺乏等原因有关，并且有一定的遗传因素。发病时感觉肌肉内部被撕裂，有东西在蠕动、灼烧或者瘙痒，让人不自觉地抖动腿部。尤其到了夜间，患者会翻来覆去，严重影响睡眠质量。
可能加重心理负担依赖抖腿来缓解焦虑可能会产生习惯。这些习惯一旦养成，就很难戒除，甚至不抖就会加倍焦虑，反而加重心理负担。虽然抖腿在大多数情况下不会对健康造成影响。但是在公众场合抖腿，终究是一种不雅的行为，可能会引起他人的不满。所以出门在外，能别抖就别抖。
参考文献：
by Sid
Q.E.D.
Q6
请问，激光除锈的原理是什么，一瞬间就干净了，锈到哪里去了？
by 匿名
答：激光除锈是利用高能激光束照射金属表面，使锈蚀层迅速蒸发或剥落，从而实现对金属表面的快速清理。当锈蚀的层面吸收到激光的能量后，温度的改变使得物质的膨胀系数发生改变，锈蚀的层面开始膨胀，达到一定温度时，表面的锈层与金属本体的粘附力会越来越来差，之后自动脱落，跟物体形成两相间隔。
同时激光照射金属表面时，金属表面的氧化物会发生氧化还原反应，使得氧化物分解为气体或固体，从而清除金属表面的锈斑和污垢。这种氧化还原反应是激光除锈的重要原理之一。
在照射过程中，由于金属表面温度升高和氧化物的分解，使得金属表面的表面张力发生变化，更容易与锈斑分离，从而导致锈斑和污垢的脱落和清除。
但激光除锈的速度与激光功率有关，速度过慢时，金属表面烧灼比例会增加，能量输入过高，除锈效果较差。
参考文献：
周后平.浅析机车检修中的激光除锈技术应用[J].中国机械,2023,(06):79-82. by 蓝多多
Q.E.D.
Q7
指甲盖上的月牙是什么?为什么大拇指与食指的月牙明显而无名指与小拇指则不太明显甚至没有?
by hispy
答：指甲盖上的月牙，也称为指甲半月或半月痕，是位于指甲底部的一个白色弧形区域。月牙的形成是因为指甲的最底层，即甲基（指甲的生长处），产生的细胞还没来得及硬化成指甲盖的部分。月牙大小更多地与新陈代谢相关，目前没有直接科学证据表明它能反映人体健康状况。
因为大拇指活动频繁、指甲生长较快，所以月牙很容易被推出来，能够明显的看到月牙的痕迹，别的手指活动没有大拇指频繁，月牙也相对来说不如大拇指明显。
参考文献：
by 尼洛
Q.E.D.
Q8
把水通过加压提高到纸的燃点以上，把水浇到纸上，纸会燃烧吗?
by 高新然
答：常言道形容两人关系紧张，一般我们会用“水火不容”或“形同水火”。水作为最常见的灭火材料，这主要是因为水有相当大的比热容，它在升高自身温度的同时可以从着火的地方带走很多热量，同时也能起到隔绝氧气的作用。但是水真的只能灭火而不能点火吗？
让我们回顾一下燃烧的三要素：可燃物、助燃物（氧化剂）和着火源（也就是温度需达到燃点）。
设想这样一种情境：如果在一个反应釜中，将水加热加压到超过纸的燃点，然后将这种高温高压的水倒在大气中的纸或木头上，会发生什么呢？当高温高压的水从反应釜中释放到正常大气环境时，压强会骤然下降。这种变化会导致水瞬间沸腾或部分蒸发，形成大量的水蒸气，与空气接触后迅速冷凝成小液滴，这个过程会隔绝纸和周围的氧气，使得纸张虽然达到燃点却无法燃烧。
然而如果我们把高温高压的液态水替换它的另一种形态，情况就神奇地发生变化了。我们在酒精灯上将烧瓶里水烧到沸腾，并其上端接着绕成数圈的铜管，这样水蒸气会从铜管的末端冒出来。
但是这还不够，我们继续用火焰加热铜管，这样能使水蒸气的温度进一步提高。此时，将火柴棒放在水蒸气的出口，神奇的事情发生了——水居然点燃了火柴！
将火柴换成纸片，会看到灼热的水蒸气甚至将纸张也碳化了，但由于持续不断的气流隔绝了氧气与纸的接触，因此没有产生明火。然而，如果我们提供一个氧气充足的环境，就可以预期火焰会产生啦。
如果我们将纸换成魔术用的闪光纸（一种更容易燃烧的纸），只需轻轻一放，优美的火花就出现啦!
所以，亲爱的读者，你是否洞穿了用以水生火的奥秘了呢？
参考文献：
by 青春小花🌸
Q.E.D.
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编辑：Sid
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