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煮熟的鸡蛋中是新下的好剥壳,还是放久的好剥壳?| No. 436

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2024-11-22 14:04

正文

煮熟的鸡蛋到底是新下的好剥壳?

还是放久的好剥壳?

还是与时间无关?

问答导航
Q1 用什么方法可以尽可能地挤干净牙膏管里的牙膏?
Q2 刚盛出来的粥放凉一会,为什么会表面会有一层黏黏的膜?这和汤表面的油膜相同吗?
Q3 为何战斗机高速飞行时经常能看到机身上和机翼后出现云雾?
Q4 视力表上的E的大小是按什么算的?人的视力是连续的吗,比如我们能不能有√2的视力?
Q5 目前人类能做出的分辨率最高的显微镜是什么,如果想让分辨率进一步提高,需要什么条件呢? 
Q6 超级快充和普通充电有什么区别?
Q7 为什么坐着飞驰的车透过黑色的栅栏,能看清栅栏后的景物,而没有遮挡?
Q8 煮鸡蛋到底是新下的不好剥还是时间长了的不好剥?还是时间没关系?

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Q1

用什么方法可以尽可能地挤干净牙膏管里的牙膏?

by Rex

答:

牙膏用到最后总是难挤出来,这真让人头大。为了能够尽可能挤干净牙膏管里的牙膏,我们为大家准备了几个生活小妙招:

  1. 圆柱体压法:用笔、筷子等圆柱体的东西压在牙膏底部,用力往出口处滚,来回压几次,就能把牙膏全部挤到出口处。
  2. 吹气法:往扁平的牙膏吹气,使扁了牙膏鼓起来,然后盖好盖子,再甩几下,就能将剩余牙膏都挤到出口处。
  3. 温水泡法:把牙膏放在热水里泡几分钟,这样可以帮助软化牙膏,让剩余的牙膏能够很容易地挤出来。
  4. 剪开使用法:从中间剪掉牙膏,这样方便挤出剩余的牙膏。

无独有偶,国外的研究人员研发了一种超光滑材料,通过在容器内壁上施加微观纹理并填充特殊液体,能够让牙膏等黏性物质轻松滑出。这项技术不仅提升了用户体验,还减少了牙膏管的浪费和回收难度。

参考资料:

1. How to get all the toothpaste out of the tube

by Sid

Q.E.D.

Q2

刚盛出来的粥放凉一会,为什么会表面会有一层黏黏的膜?这和汤表面的油膜相同吗?

by 梅花鹿

答:

粥放凉后表面出现一层黏黏的膜,主要是因为粥中的淀粉等碳水化合物。淀粉是由许多葡萄糖单元连接而成的高分子碳水化合物,在常温下不溶于水。在煮粥过程中,淀粉颗粒在高温下会吸水膨胀,分子间氢键被破坏,粘度变大(偏光特性也发生改变),这个过程叫做淀粉的糊化。糊化后的淀粉分子链在水中展开,变成短链碳水化合物分子(如麦芽糊糖),进而形成黏稠的胶体溶液。

当煮好的粥放置冷却后,由于温度降低粥表面的水分也因蒸发而减少,因此表面的这些短链碳水化合物分子会因为氢键等相互作用,逐渐聚集在粥表面,形成一层膜。从物理上说,表面膜的形成属于一种相分离的现象。粥可以看作是一个复杂的多相体系,当温度降低和表面水分减少时,富含碳水化合物的相会逐渐在表面富集。

汤表面的油膜主要是因为食材中的油脂在降温时析出,由于密度比水小,因此会逐渐上升到汤表面并富集,形成一层油膜。而粥表面的膜主要成分为碳水化合物,只有少量的蛋白质与油脂等,因此两种膜不同。

粥表面的膜在传统文化中被称为“米油”,被常常认为是营养丰富,更被认为是堪比人参。但实际上,米油中由于大部分都是碳水化合物,确实是有一定的营养的,但营养价值不高。

参考资料:

  1. 唐联坤.淀粉糊化、老化特性与食品加工[J].陕西粮油科技,1996,21(3):26-29.
  2. 粥上面的一层膜有营养吗

by 凉渐

Q.E.D.

Q3

为何战斗机高速飞行时经常能看到机身上和机翼后出现云雾?

by 水濑祈

答:

战斗机在高速飞行时,机身上和机翼后出现的云雾现象,通常被称为“凝结云”或“涡流云”。当战斗机以高速飞行时,机身和机翼前缘会压缩周围的空气,形成低压区域。尤其是战机在进行机动动作时,如横滚、高G转弯等,会在鸭翼、边条翼、主机翼的前缘边条处形成强烈的向上涡流。这些涡流会导致飞机部分结构的上表面气压骤减。当水蒸气突然遭遇低压环境时,因为空气会在低压环境中迅速膨胀,从周边吸收大量热量,导致附近区域温度降低。空气中本身就含有水蒸气,当这些水蒸气遭遇低压环境时,会迅速凝结成小水滴。凝结云的形成与空气的湿度和温度密切相关。在湿度较大的环境中,飞机更容易产生凝结云,而在干燥的空气中,即使飞机速度超过音速,也可能不会形成明显的云雾。

另外,音爆云也属于低压涡流气流一种。不过,音爆云只有战机在突破音速的一瞬间才出现。当战机飞行速度超过音速时,结构前缘会产生强压力波,也就是激波,激波的后方,因为气压降低导致温度骤降,空气中的水蒸气就会凝结成大量水珠或冰晶。这时从远处看起来,战机的机身中部位置会被一圈云雾笼罩,就像是穿上了美丽的天鹅裙,比一般的低速飞行时机翼冒白烟要更加壮观美丽。但是音爆云通常只能持续短短的一两秒钟,转瞬即逝。低空飞行时为了保护地面上的人群,战机不会进行突破音障的操作,因此用手机拍摄的凝结云照片不是音爆云哦~

by opzk

Q.E.D.

Q4

视力表上的E的大小是按什么算的?人的视力是连续的吗,比如我们能不能有√2的视力?

by 匿名

答:

题主提到的视力表为:标准对数E字视力表。该视力表采用几何级数排列视标,其测量结果是根据外界物体上两点在眼结点处所夹的角通过对数运算(L=5-lgα)得到的。在理想光学条件下,当物体两端发出的光线在眼球内交叉形成的夹角为 1/60度(1分)时,正常眼刚好能够分辨该物体的细节。

图片源于网络

通过人们的不断改进,采用5分记录法的标准对数E字视力表,最是快捷准确。举个例子,如果被测试者站在距离视力表5米处(5米是标准距离,在不同测距下可使用矫正公式进行结果矫正),可正确辨认的最小E字行对应的视角为10分视角,根据对数视力计算公式L=5-lgα (此处α=10),则视力L=5-lg10=5-1=4.0。同理,如果能分辨正常视力(1分视角)对应的那一行E字,那么视力就是5.0。

由此可见,视力表上是通过离散的数值来表示视力,其上的每个视标代表一个特定的视角大小,为了方便检查记录,一般不出现√2这样的无理数。不过,我们的视力在生理上是连续的。人眼能够感知不同亮度和细节的图像,这种感知能力在一定范围内是连续变化的。所以理论上来说,我们可以拥有√2的视力,只是在视力表上难以显示这一结果。

参考资料:

  1. GB 11533-2011,标准对数视力表[S].
  2. 缪天荣.《标准对数视力表》中的5分记录 [J].眼视光学杂志,2005,(04):217-219.

by 4925

Q.E.D.

Q5

目前人类能做出的分辨率最高的显微镜是什么,如果想让分辨率进一步提高,需要什么条件呢?

by 匿名

答:

扫描隧道显微镜(STM)作为一种表面原子级成像技术,是目前理论上人类能制造的分辨率最高的显微镜。它由Gerd Binnig和Heinrich Rohrer于1981年在IBM苏黎世实验室发明,二人因此在1986年获得了诺贝尔物理学奖。STM基于量子隧穿效应:当探针非常接近待测表面时,施加在探针与表面之间的偏压会使电子通过两者之间的真空层发生隧穿。隧穿电流的大小取决于探针的位置、偏压电压以及样品的局部电子态密度(LDOS)。通过监测隧穿电流的变化,可以获取样品的形貌、电子态等信息。

扫描隧道显微镜原理示意图

STM具有原子级分辨率,在这个尺度上甚至可以直接观测单个原子。不同样品的电子态分布不同,也会影响其扫图的质量。STM还有许多可以改进的空间,比如:减小探针尖端的半径或使用功能化探针,比如CO修饰或者超导针尖;在极低温环境下测量,减少热扰动对信号的影响,目前比较先进的组可以做到几个mK量级;增加极端环境,如强磁场、超高压、超脉冲激光等;通过这些改进,STM可以更深入地探究多样的材料物性。

参考资料:

  1. Scanning tunneling microscope

by Sid

Q.E.D.

Q6

超级快充和普通充电有什么区别?

by 哥别卷了

答:

超级快充顾名思义,就是能够在更短的时间内为设备(如手机、平板、笔记本电脑等)充入更多电量。快速充电通常会使用更高的电压和电流,能在短时间内提供更多的电力

快速充电技术采用更高效的充电协议,如 QC(Quick Charge)、USB-PD、VOOC等。这些协议通过提高电流(或电压)或优化充电过程来加速充电速度。普通充电则通常使用标准的电压(如 5V)和电流(如 1A或2A),充电速度较慢,不涉及复杂的充电协议。

所以,代价是什么呢?首先,为了支持快速充电,需要设备本身、充电器和充电线都支持快速充电协议。如果任意一方不支持快速充电,充电速度仍然会受到限制。其次,由于快速充电需要更高的电流和电压,充电过程中会产生更多的热量,因此需要更好的散热设计。否则,过高的温度可能会影响电池的健康,甚至缩短电池寿命。现代设备一般会有温控和电池保护机制,来尽量减少这种影响。

by opzk

Q.E.D.

Q7

为什么坐着飞驰的车透过黑色的栅栏,能看清栅栏后的景物,而没有遮挡?

by 我

答:

这个现象可以通过视觉暂留和运动模糊来解释。视觉暂留效应,也称为余晖效应,指的是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后,仍保留一段时间的现象。简单来说,就是当物体快速移动时,虽然物体已经移出视线,但视网膜上仍然保留着物体的影像,这种现象持续约0.1至0.4秒。因此,尽管你看到的车窗外有栅栏,车速很快,眼睛并不会立刻切换到栅栏的另一部分,而是将前景和背景的图像合成了一部分的残影,这样就可能导致你在快速移动中,能够同时看到栅栏和栅栏后面的景物。电影和动画的制作正是利用了视觉暂留效应。通过快速连续播放静态图像,观众可以看到连续的动态画面。

同时,当你快速移动时,物体的边缘会变得模糊,尤其是视野中的细节部分。栅栏的条纹会因为运动而呈现模糊效果,这样你就能透过模糊的栅栏看到栅栏后面的景物。车窗外的景物在高速运动中可能会被模糊成一种“背景化”效果,使得栅栏的干扰程度减少。如果栅栏离你较近,而远处的景物在车速下的移动相对较慢,你会看到栅栏在瞬间快速改变位置,而背景景物变化较为缓慢。这也有助于你清晰看到远处的景物。

by opzk

Q.E.D.

Q8

煮鸡蛋到底是新下的不好剥还是时间长了的不好剥?还是时间没关系?

by Rigel

答:

当你在抱怨手里的水煮蛋很难剥皮时,那么它很有可能是一颗新鲜的鸡蛋。蛋壳是否容易剥离,与蛋壳内膜和蛋白间的粘附力有关。新鲜鸡蛋的蛋清里溶有二氧化碳,以弱酸性的碳酸形式存在,而蛋清本身是弱碱性的,这种酸碱度差异使得蛋壳和蛋清之间的膜变得更加坚韧。随着加热,蛋清变性凝固,并与蛋壳内的膜紧密结合,因此在剥壳时,蛋清很容易与壳膜一起被拉扯下来,导致剥壳困难。随着鸡蛋存放时间的延长,二氧化碳逐渐从蛋壳上微小的气孔中逸出,使得蛋清的pH值逐渐升高。一般情况下,鸡蛋在冷藏7到10天后,蛋清的pH值会升至8.6到8.9,这时蛋清与壳膜的黏附力大大减弱,剥壳时就变得更加容易。

图源于网络

另外,蛋清内的水分会随着保存时间的增长而不断减少。蛋清的水分减少后,蛋清的体积会有所减小,导致蛋白与蛋壳之间形成微小的空隙。这个空隙的存在使得煮熟后的蛋白和蛋壳之间的黏附力减弱,从而更容易剥离壳膜。

不过想要鸡蛋好剥壳最简单的方式还是利用蛋壳与蛋清的膨胀系数不同,比如将刚煮熟的鸡蛋放在冷水中浸泡几分钟再剥。

参考资料:

  1. 白煮蛋为什么有的难剥,有的好剥
Q.E.D.

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