地面上静置就行的“水油分离”,在太空居然需要“人工离心机”?“天宫课堂”演示神奇一幕
2022-03-23 18:08:16 作者:许琦敏

失重环境下,许多现象真的和地面有很大不同。在上一次“天宫课堂”上,王亚平演示的浮力消失实验,令很多人记忆犹新。

3月23日下午再次开讲的“天宫课堂”上,王亚平老师换了一种方式,带同学进一步感受太空中的浮力——水油分离实验。

王亚平手里拿着的瓶子中装了两种液体,一种是透明的饮用水,一种是黄色的食用油。

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由于水的密度大于食用油,所以在地面当把两种液体混合之后,油会浮在水的上面,形成稳定的分层现象。

但在太空,水油混合后,又会发生什么?王亚平与地面课堂的同学,同时摇晃起了装有水油液体的小瓶。

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经过摇晃,天地课堂中的小瓶中,水油均已混合。可当静置片刻后,地面课桌上的水油液体很快就在重力作用下稳定分层。可太空中的水油混合液,却没有分开。

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王亚平问现场同学:“在太空中,需要怎么做,才能让水油分离开?”

有同学回答:当抡起水杯做“水流星”运动时,水被甩到杯底了。由于水比油密度大,或许将小瓶子甩起来,水也会沉到瓶底,应该就能实现水油分离。

于是,叶光富就在天和舱内,甩起了小瓶子,启动“人工离心机”。

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的确,虽然失重环境下水油无法自然分离,但是它们的物理性质没有发生改变,所以人们可以利用它们的密度不同,使用旋转的方式,借助离心作用,来使它们分离。

果然,天和舱内的水油混合物,也成功分离。

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王亚平还让同学仔细观察叶光富的旋转动作——转得越快,圆周运动所需要的力也会越大。水的密度大于油的密度,离心作用就会更加明显,这样就能实现失重状态下的水油分离。

其实,在天和舱的实验柜里,就有一台离心机。平时,航天员会用它来进行血样、尿样等医学样本的分离和制备工作。



  作者:许琦敏

  图片:央视截屏

责任编辑:任荃


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