乒乓球膨胀油原理?
首先,我们得明确什么是“膨胀”。 球体表面的圆是通过无数条抛物线(母线)构成的,所以任何两条母线的交点都会形成一个扇形,也就是说,任何一个球面都可以近似看成由无数个扇形组成。 一个乒乓球从2.7克涨到3.68克,体积增加了18%,这就是“膨胀”。 而所谓“膨胀剂”其实就是能够改变球体表面形状的物质。这些物质一般具有润滑的特性。比如我们常用的滑石粉、石墨等,都是膨胀剂。
而通常所说的“海绵”其实是一种多孔的弹性材料。它本身并不具有膨胀性——海绵是由无数个球形气泡组成的,如果用力拉扯海绵,它的长度会增加一倍,但体积只会增加不到1倍。如果用海绵做球胆,那么即使充了气,吹胀后的球也不会膨胀得太厉害。不过用海绵做球胆的球容易破损,所以现在市面上已经很少有海绵球卖了。
而“油性膨胀剂”则是由于油性物质的特性导致的。当油性膨胀剂涂抹到球胆的表层后,被均匀地铺开并紧紧地贴附在球的表面,从而改变了球的形状和大小。因为油脂类的东西不容易被吸进球的纤维组织内,只需要轻微地把油脂抹匀,就能起到比较理想的效果。而且油脂类的膨胀剂稳定性好,不易变质,使用方便,是目前比较常用的膨胀剂。
乒乓球变软膨胀的原理是因为塑料有微小的孔隙,充满高压的气体后,塑料被胀硬胀紧了。把它压入热水中时,塑料微孔中的空气受热膨胀,内压增大,并不断从塑料表面扩散出来,使球内空气的体积和压强增大到一定程度时,塑料壳就“绷”紧并变硬了。
从微观上来讲,任何物质都是由分子构成的,分子在任何情况下都不停的运动着,运动的分子具有内能。分子之间存在着相互作用的引力和斥力,并且分子之间存在着间隙。当把压瘪的乒乓球投入到热水中时,压瘪的乒乓球中的空气受热后发生急剧的膨胀,从而使球重新鼓起来。同时由于分子在不停地运动着,所以球内膨胀的空气分子就会通过乒乓球的间隙进入外界。
由于水中存在较大的压强,使从乒乓球中排出的空气分子不易返回到球内,同时水的温度不断降低,导致已从球内排出的空气不能再进一步发生膨胀,因此,从外界返回到球内的空气分子很少,所以,球内气体的总体积不断增大,球内气体压强随之增大,当球内气体压强增大到能完全支撑球壳时,球体的体积就会保持不变了。同时由于球内气体的内能要传给球壳,球壳的内能增大,温度升高,使球壳变得有较好的延展性,能更好的被压强大的气体压紧胀硬,球壳温度升高还促使球壳表面的气体加速逸散到外界,而从外到内运动的分子很少, 所以,球内压强也能增大到使球更好胀硬。