正文

小小茶叶,谁主沉浮(9)

再冷门的问题也有最热闹的答案 作者:科学松鼠会和它的朋友们


但如果hbchendl这个前提假设是错的,也就是说茶叶的干密度大于水,那么上式值小于1,则细胞的湿密度小于干密度,意味着泡水后会令密度减小。

看来,hbchendl答案的正确与否就取决于干茶叶的密度了。我们不妨设想一下,用保鲜膜包一些茶叶,留一开口,放入烤箱加热。当温度足够高时,在烤箱内将开口闭合,取出,进一步确保密封。待冷却后,其中的气体体积已经很小了,可以暂不考虑。将其放入水中,因为保鲜膜的关系,也不存在茶叶泡水的可能。它若下沉,则说明干茶叶的密度比水大。我手头没有条件做这个实验,有条件的“童鞋”不妨试试。但我们想象一下普洱茶砖就应该明白,赶走大部分空气之后,干硬的茶叶本身是密度大于水的。也就是说,其实茶叶泡水会导致茶叶密度变小。泡得越彻底,密度下降得越厉害。既然泡水让茶叶密度减小,那为什么茶叶不是越泡越浮呢?因为就像hbchendl所说的,这个密度改变的程度很小,小到即使密度降低了,茶叶仍旧比水沉很多,还是要在水中下沉的。

倘若有“童鞋”证实了干茶叶的密度低于水,那么hbchendl的分析就应该基本是成立的。那也和我的“茶叶潜艇”模型不相抵触。一来这种密度改变的幅度太小,很难直接起到实质性作用;二来两者在某些情况下是共同起作用的,而在气膜完全包裹茶叶时,则只有气膜影响沉浮。

hbchendl最后用了纸的例子来说明浸湿造成的密度变大。但实际上,纸本身就是比水密度大的。比如一本《辞海》,不要带硬皮,只要纸质的部分,我们用上面提到的保鲜膜方法来处理。只不过这次不要用烤箱烤了,小心着火。只要压紧包好,基本就没有空气了。你猜猜放入水中的结果会怎么样?我打赌它不能“浮”在水面上。纸的密度比水大,所以它的下沉是必然的。至于单张纸一开始能浮在水面上,原因很多。面巾纸可能是由于流体阻力的作用,烟盒纸则是由于其中多孔结构所含空气的原因,卡板纸则可能是水的表面张力的作用。

最后借此机会说句题外话。在Dr. Who提问的这次讨论中,有人要别人拿出实验证据来,或者说某某观点无法验证。但我觉得这不是发表学术文章,大可不必如此。我倒不是反对实验验证,比如上面提到的保鲜膜实验就值得试一试;但很多时候,不做真正的实验,而是做做“思想实验”也是一种乐趣。伽利略就是靠着思想实验解决了很多问题。大家不妨在Dr. Who给别人多留一些任思想驰骋的空间。况且在这里,每个问题本身的谜底是什么并不那么重要,重要的是我们能从别人的答案中学到什么。


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