泼水成冰需要什么条件

泼水成冰需要什么条件,第1张

必须在极度低温的环境下,并且水滴掉落在地面之前快速凝结或者冻结。中国科学院大气物理研究所魏科博士介绍:泼出的热水形成无数小水滴,小水滴在低温下形成小冰晶;泼洒出去的部分水滴首先汽化成为水蒸气,细小水蒸气凝华成冰晶或者凝结成小水滴。魏科表示,这两个物理过程是并列的,都会发生。

必须在极度低温的环境下,并且水滴掉落在地面之前快速凝结或者冻结。中国科学院大气物理研究所魏科博士介绍:泼出的热水形成无数小水滴,小水滴在低温下形成小冰晶;泼洒出去的部分水滴首先汽化成为水蒸气,细小水蒸气凝华成冰晶或者凝结成小水滴。魏科表示,这两个物理过程是并列的,都会发生。泼水成冰的难度在于必须在水滴掉落在地面之前凝结或者冻结,所以要求的是快速冻结,因此需要气温越低越好。水滴可以出现过冷水状态,即水滴温度远低于0度,但是水滴还不结冰,高纯度的水甚至到零下40 度还不结冰,因此温度越低越好。

当我们把热水泼到空中,因为热水中含有大量的水蒸气,当水蒸气遇冷,因为温差非常大,会直接凝华成为冰晶,但这只是其中一个因素,水蒸气直接凝华还与当地的空气中的微小颗粒以及与空气是否充分接触有关系,当我们泼出去的水,充分散开并完全暴露在空气中,就会形成类似雾状的形态,这就成了小小的冰晶啦!

在环境温度达-40℃以下,是过冷水滴瞬间成冰的临界温度,高于36℃时,就很难实现瞬间成冰了。

当气温低于-40℃时,还不足以实现“过水成冰”,泼出去的无数个水滴外层能迅速结冰,但内部仍是水,水滴完全冻结需要一定时间,还有一种特殊情况,就是冷空气翻过雪山携带大量冰核,有可能会出现泼水成冰。

冰的形成和熔化原理

泼水成冰是一件很神奇的事情,它的原理就在于三个物理学概念:热量传递、凝固和熔化。在水分子温度降低的情况下,水分子之间的连接会变得更加牢固,而水分子的凝固点就是零下32度华氏度,所以当温度降至该点以下时,水分子就会开始凝固成冰。此时,水分子的热量会传递到周围环境中,使得温度进一步降低,从而加快了凝固速度。

而在泼水的情况下,由于瞬间的水流,水分子的速度比平常要快,而快速流动的水分子也意味着更高的能量和更高的温度。当这些“热”的水分子遇到冰冷的表面时,会快速释放热量,并将水分子的温度迅速降低,从而导致水分子的凝固。

传热原理

泼水成冰过程中,热量的传递是关键因素。热量传递有三个途径:对流、辐射和传导。在泼水成冰的过程中,对流和传导是最重要的两种方式。

对流是指由于流体内部的密度差异,产生的热运动和物质运动。在泼水成冰的过程中,水流产生了对流,使得水分子和环境之间热量的传递更快。

传导是指物质内部温度差异产生的热量传递。在泼水成冰的过程中,热量通过水分子向表面传递,同时也会从表面向周围环境传递。水的温度降低会导致热量向周围环境传递的速度加快,进而促进冰的形成

泼水成冰的应用

泼水成冰不仅是一种有趣的物理现象,还有着广泛的应用。它在冰雕、冷冻治疗和纺织品生产等领域都有着广泛的应用。

在制作冰雕时,泼水成冰是一个常用的方法。由于泼水成冰的速度快,可以快速制造冰的各种形状。另外,与其他冰雕方法相比,泼水成冰所用的水量更少,更加环保。

在冷冻治疗中,泼水成冰也是一种能够减轻疼痛的方法。泼洒冰水能够使触碰到的皮肤降温,从而减轻疼痛。这也是一种常用的急救方法。

在纺织品生产中,泼水成冰则可用于使纤维的毛刺变软,同时也能使纤维吸收更多的色素,从而使纺出的纺织品更加光亮。

泼水成冰拍摄技巧如下所示:

1、背景

选择背景干净、简洁的地方,尤其有雪的地方画面更好,画面中心、人物附近可以有太阳、树木等。

2、天气

为保证拍摄效果,气温越低越好。可以选择早上或傍晚,这时一般气温较低,太阳的高度也正好做背景。

3、使用三脚架

最好选择使用三脚架,提前对角度、画面进行预设,留出泼水的位置。并调整好快门速度和曝光,可设置连拍。

4、参数设置

手动设置好焦点范围,快门速度保持在1/2000秒以上,高速连拍,保证捕捉到最好的画面。

5、人物站位

人物拿着保温装好热水侧身对着相机,用保温杯装好热水。需要特别注意的是,保温杯有滤网拍出来会更好看。

6、动作连贯

离相机较远的手开始要摆臂在后,然后抓紧保温杯,将水呈抛物线洒出。还可以跳跃着做动作。也可以选择用靠近镜头的手,或者双手来做动作,切记一定要抓住保温杯。如果是多人同时拍摄,可以喊口令与同伴同步配合好。

泼水成冰原理:

在同等体积和同等冷却环境下,温度略高的液体会比温度略低的液体先结冰。因为热水周围有大量的水蒸气,当水蒸气迅速降温时,会由气态直接变为固态,凝华成为冰晶。所以,结冰的其实并不是水,而是水中的水蒸气。

室外温度至少不能低于零下20度,温度越低那是越好,效果会更棒。所谓泼水成冰,就是在零下20多度的低温天气中,把倒入杯中的开水用力泼出去,在空中瞬间凝结成冰,一般水温需要超过90度。

使用热水是因为热水泼出后会蒸发,水蒸汽雾化结冰形成我们需要的泼水成冰效果,用保温杯是为了不烫手、不冰手。将保温杯放在胸口,开始拍摄时,双手握住杯子,杯口朝外,按一定的弧线泼水,要注意避免泼到自己身上。

可以用一只手握住保温杯,手臂画一个圆弧向外泼水,这样比较不容易撒到自己身上。

扩展资料:

解释一:热水蒸发快且更容易形成细小的液滴,蒸发出去的热水遇冷,也更容易变成水雾,所以热水的“泼水成冰”效果更明显。

解释二:真正想要“泼水成冰”,更准确叫做“过水成冰”的话,按照中国气象科学研究院的云雾物理专家张纪淮,在一篇文章中的解释比较有说服力。

说在环境温度达-40℃以下,是过冷水滴瞬间成冰的临界温度,高于-30℃时,就很难实现瞬间成冰了。其中说的水滴直径要在几微米到200微米间,差不多等同于我们平时见的毛毛雨大小。      

      

在北方气温很低的时候,很多人玩泼水成冰,现象非常壮观,需要一定的条件,那么,泼水成冰是啥原理?泼水成冰为什么要用热水?下面小编就带来介绍。

泼水成冰是啥原理

严寒天气下,北方部分地区“泼水成冰”。当热水被洒向空中,周围的水蒸气迅速降温凝华,直接由气态变为固态,在空中形成根根分明的线条。此外,冬日冰封湖面出现冰泡奇观:极寒导致冰封过快,水中的气泡在上升过程中被“锁”在冰层之中,形成层层叠叠的冰泡。

泼水成冰为什么要用热水

泼水成冰必须是热水,是因为热水周围都会含有大量的水蒸气,当水蒸气遇到温差较大的环境时,会迅速凝结形成结晶,产生出雾状的美丽效果,这是一种凝华现象。在凝结的过程中,温度越低,泼出去的热水与冷空气接触的面积越大,效果越好。

必须在极度低温的环境下,并且水滴掉落在地面之前快速凝结或者冻结。中国科学院大气物理研究所魏科博士介绍:泼出的热水形成无数小水滴,小水滴在低温下形成小冰晶;泼洒出去的部分水滴首先汽化成为水蒸气,细小水蒸气凝华成冰晶或者凝结成小水滴。魏科表示,这两个物理过程是并列的,都会发生。泼水成冰的难度在于必须在水滴掉落在地面之前凝结或者冻结,所以要求的是快速冻结,因此需要气温越低越好。水滴可以出现过冷水状态,即水滴温度远低于0度,但是水滴还不结冰,高纯度的水甚至到零下40度还不结冰,因此温度越低越好。

泼水成冰怎么拍的?

想要拍泼水成冰的前提是拍摄的地点温度要很低,至少要在零下十度左右才能拍出泼水成冰的效果,所以要提前查看天气预告了解拍摄地点温度的情况。

首先准备一些热水放在保温杯或者暖水瓶里,再准备一个三脚架在拍摄的时候使用。在到达拍摄的地点之后,拿出事先准备好的三角架将相机固定住。调整好相机拍摄的角度和画面,还要注意调整相机的曝光,如果想要不同的拍摄效果可以选择相机的高速连拍模式,在拍摄的过程当中人要侧身对着相机。接着拿出保温杯放在胸前,双手握住杯子,杯口要注意朝外,当拍摄开始之后把保温杯从胸前往身后180度的方向进行挥洒即可。

由于泼水成冰需要在温度非常低的环境下才能实现,所以要注意多穿点衣服在身上,以免在室外温度过低导致感冒。并且在拍摄时泼的是刚开的热水,所以在泼之前要带上帽子或着穿帽子的衣服以防被没有及时变成雾的热水烫伤。

泼水成冰的原如下:

1、在同等体积和同等冷却环境下,温度略高的液体会比温度略低的液体先结冰。因为热水周围有大量的水蒸气,当水蒸气迅速降温时,会由气态直接变为固态,凝华成为冰晶。

2、所以,结冰的其实并不是水,而是水中的水蒸气。泼水成冰就是温度达到了一定的程度,那么水会在一瞬间就会被冻住,温度要是高到一定极点的话,那么冰就会直接的变成气态,这就叫做升华。

3、“泼水成冰”是凝华现象。凝华:物质从气态不升华是凝华的逆过程。经过液态而直接变成固态的现象凝固熔化是凝固的相反过程:物质从液态变为固态的相变过程。凝华的实际现象有:冬夜,室内的水蒸气常在窗玻璃上凝华成冰晶;树枝上的“雾凇”等。

泼水成冰水的条件:

1、泼水成冰的效果条件:环境温度至少在零下40度左右,温度越低越好,水温要高于90度。

2、泼水成冰的基础条件:气温在零下40度左右,在这一条件下水会发生两个物理变化,首先水滴在低温条件下冻结后体积会变大,同时会释放潜热,水滴释放潜热是由外向内的,水滴外层先结冰,之后逐渐向内冻结。所以水滴越小,冻结就越快。

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