书城童书物理知识知道点:热学大探秘
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第59章 神奇的水下火山

先找一个鱼缸,或深一点的玻璃杯,里面灌上冷水。

再找一个小瓶子,在瓶颈上拴一根绳,里面滴上几滴红墨水,然后再倒入一些温水。提着小绳把小瓶慢慢地放到装着冷水的大瓶子的底部,放的时候,一定不要搅动里面的水。

这时候,你会看到小瓶里的红墨水就像火山爆发的烟云一样,从小瓶里升起,达到水面后慢慢扩散开,从四周沉到水底。

这就是你亲眼目睹的液体中的对流现象。其实这种现象经常发生在每一个水碗里、烧水的水壶里,以及煮饭的饭锅里。

对流常常帮助我们做许多事情,但是有的时候也给我们带来一定的麻烦。

科学家在制造高质量的电子器件的时候,要在极纯净的硅中掺入适当的磷。但是科学家发现,无论怎样也不能把磷在硅中掺得很均匀,这可真伤透了脑筋。有一天,一位科学家在家里做饭,当他看着锅子里的热汤不停地翻滚的时候,忽然想到,这是由于对流现象造成的。

熔融的单晶硅就像沸汤在锅里翻腾一样,存在着激烈的对流现象,掺入的磷也跟着上下运动。这就是磷在硅中总也掺不均匀的原因。

在重力世界中,对流是不可能停止的,加热的时候,液体中的温度总是不均匀的,热的要上升,冷的下降来补充。对流永不停歇,所以只要有重力的地方,就会有对流。

如果要做到使磷在硅中掺得十分均匀,只有在没有对流的地方进行这种加工。但是,地球上是不存在这种条件的。科学家想到人造卫星,在人造卫星上没有重力。所以他们把一个自动生产电子器件的装置送到卫星上,果然在那里生产出了合格的高级电子器件,不过这种器件的价格比黄金的价格还要高十几倍。