话说暖瓶这东西
如今在城市里
几乎就剩大学生还在普遍使用了
趁着还没放暑假
用奶奶用过的很土却很科学的办法
检查一下它们的质量吧！
1Q
为什么蒸发发生在液体表面？
By lazy fish
A
热力学告诉我们，要描述一个体系的状态，我们需要若干独立参量。以水这种物质为例，只需要温度和压强就能完全描述它的状态。水是处于液体、气体还是固体乃至两种或三种状态共存都可以从这两个参量直接看出来。
为了说明此题，我们先来讨论下为什么沸腾可发生在水内部。考察水里的一个微团，当这个微团在某压强下达到沸点时，由于继续加热，它的平衡要受到破坏，不能安分地作为液体存在，想脱离集体自由飞翔，也就形成了气泡。事到这里还没完，因为气泡里的水分子还有可能回到水里，形成动态平衡而不沸腾，但是水蒸气回到水里要放热，这些热量又会加热周围处于沸点的液态水，使得周围区域有气泡产生，气泡得以维持。加上沸腾的必要条件，源源不断地加热，就会使得气泡不断产生，看起来沸腾便可以发生在液体内部。
同样，为了说明蒸发过程，我们还是考察水里的某个微团。只不过此时没有达到沸点，即使水分子动能比较大想要变成气体，但一撞到周围的水，事情就结束了，所以在水面下，平衡总会维持在液态，看上去不会产生气泡。然而，水面上发生的就是另外一番景象了。水面上的分子动能比较大的，就会脱离表面束缚，变成气态。因为液态水失去的是那些动能相对比较大的分子，所以剩下的平均动能就变小，于是温度降低，这就是蒸发吸热的原因。当然，也会有一部分气态分子撞到液态水表面而被俘获。但总的看来，跑掉的比回来的多，所以蒸发会一直进行，直到蒸气达到饱和，跑掉的和回来的一样多，蒸发停止。
2Q
为什么保温好的暖瓶胆放在耳朵边上会嗡嗡响？
By Anonymous
A
要明白这个问题，首先看一下关于暖瓶另一个常见的问题：朝暖瓶里吹口气放在耳边，为什么会听到嗡嗡响？而且保温好的暖瓶会响声比较大、比较持久？
这是一个传统的挑选暖瓶内胆的方法：向暖瓶内胆中吹口气，将内胆放到耳边，如果有很明显的嗡嗡声，说明这个胆的保温性很好。这是老人们买瓶胆的方法，靠经验总结的，却很实用。
向内胆中吹气会发声这个现象很容易理解，就是吹气的过程中引起瓶内空气振荡，而振荡的空气在“暖瓶”这个边界条件下会形成固定频率的驻波，这个驻波就是声源。其实不仅暖瓶，任何有“空气柱”存在的容器均可由此发声，很多管乐就是这个发声原理。
那么为什么保温好的内胆声音要响亮持久呢？这个要看保温好的暖瓶和保温不好的暖瓶的区别了。暖瓶保温靠的是阻绝热传导：内胆由内外两层组成，内外两层之间尽量抽成真空。这里的真空度越高保温效果越好。这样“响声嘹亮持久”就容易理解了，内外两层之间的真空不仅阻绝了热传导，也成功减少了“空气柱”驻波的耗散，耗散较小的驻波，必然会发出更加嘹亮、更加持久的声音。
那么现在回到原问题：为啥在什么都不做的时候，保温好的暖瓶放在耳边也会有嗡嗡响？这其实源于暖瓶内空气柱对空气中的“白噪声”的选择。我们周围的空气其实一直在“振动发声”，不过这种振动是没有固定频率的，是一种没有携带信息的“白噪声”。而暖瓶中的“空气柱”对这种白噪声有种滤波功能，可以选择出“空气柱”固有频率的声音。在这里，白噪声就扮演了“吹气”的角色。不过“空气柱”选择出的声音很小，只有耗散更慢的保温性好的暖瓶才能听到。
3Q
对着手哈气会感到暖，吹气会感到冷。所以理应存在一个吹气速度会感到不冷不热，对吗？这个速度能计算吗？
By 高猫
A
首先，这个问题的答案是肯定的：理论上可以定义一个吹气速度，我们暂且把它定义为“均衡吹气速度”。
均衡吹气速度可能是非常难以定义的物理量。吹出的气体在运动过程中，气流的变化非常复杂，环境风速、温度、压强以及吹气口型等等，都会影响到气流到达手掌时的温度。因此，把这些考虑在内，我们需要在一个稳定的环境中定义该数值：例如保证环境为标准状态（273.15K，1atm），保持环境风速低于0.1m/s，保证手到口的距离为定值，以便定义这个量。
综合以上考虑，外界的问题大多都解决了。这种条件下，总能使得吹出具有某个速度的气体在到达手掌的时候达到一个合适的温度，而且保持很小的误差。注意这个温度是物理的温度，不是感受的温度。
接下来，我们考虑感受的问题：由于个体差异，使得人对相同温度的感受可能不同，因此，为了简化，我们需要一个“标准人”来测定感受温度（当然，如果不考虑普适，也可以为每个人测定一个独自的均衡吹气速度）。而且，不同的部位对温度的感受也会不同，因此还需要选定一个标准部位。另外，由于人对“不冷不热”的气流可能不太敏感，因此这个均衡吹气速度会是一个范围，而且范围大小因人而异。
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