人的使用對腐蝕速率的影響體現在哪裡?
11-25
為什麼經常使用的自行車比放著一直不騎的車看起來新。
有人住的房子住十年都不算舊,沒人住的房子五年就變成危房了。
經常使用的飛機明顯腐蝕速率小於停在機庫一直不用的飛機。如果把腐蝕看成是事物回歸自然穩態的過程看,人的使用是否減緩了腐蝕的速率,還是單純是人對經常經常使用事物與靜止不用事物不同的時間感官造成的時間錯覺?
謝邀。這個題確實很不錯,最早學熱力學的時候,這個例子也曾被用來類比可逆過程和自發過程,想想也有那麼些道理,先佔個坑,有些困了,有時間了再整理。
=====光棍節更新
先解釋題目,題中說的現象肯定不是普遍現象,很多物品都是越用越舊,放著不容易舊的,特別是高分子材料,使用過程中老化現象基本都會加快。但因為使用延緩老化的情況也確實有不少實例,不少人應該都知道自行車,就算在室內長期放置再騎的時常會有異響,一直騎卻不容易壞(不能像題中說的更新吧)。這些現象下面細論。再解釋一下定場句里的意思,熱二定律可被大範圍用於社會學也算是物理對社會的新貢獻了,以致熵這個字也出現了很多奇怪的片語,這些社會學的熵增理論是否合理我們暫且不論,但上面說的只是類比,比方說可逆過程的特點是近乎靜態,並且無用功最小,這個過程有點像我們在家歸置屋子時每天打掃倒垃圾,屋子更容易保持,而自發過程就是放在那兒不管,然後我們發現自發過程從來都不會越來越整齊,只會越來越亂,好像熱力學中的熵增現象。(其實對社會學熵增理論持疑的原因就在於人對亂的判斷與熱力學對亂的判斷標準終究是有區別的,所以這個題目也就不能隨便一個熱二定律用兩個字熵增就打發了)
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題目問的是腐蝕,但補充里的例子並不都是腐蝕,本著爛牌先打的賭徒精神,先說不熟悉的因素拋磚引玉。
1、生物學因素
我們日常居住的房子用樓上一位答主的說法叫有「人氣」,其實也不是沒有道理,因為經過我們多年的選擇,大多對我們居住條件造成很大破壞的生物都會遠離人類日常居住的環境,比方說螞蟻和蜘蛛。如果曾經居住過泥地房子的人應該會注意到一直有人住的房間地面一般是沒有蟻洞的,而沒人居住的房間里下雨天可能還會看到蚯蚓,我不知道生物學上有沒有證明這些生物具有保持與人類距離的能力,但至少人的存在應該會影響到它們持續打洞的工程,一不小心就給丫洞口強拆了,小時候拆過螞蟻窩的應該知道蟻穴的深度以及對建築的影響。當然這些因素也就是對獨棟的小房子而言,現在住高樓了,好像房子有沒有人住也不要緊,沒人住就是落灰。當然這隻說了一些蟲子,是不是還有微生物的影響,這個就要等生物專業人士了。
2、物理或地質學因素
之前聽到說大地震如果分散成一個個小地震就可以逐漸釋放應力,不造成大的破壞,不知道是否科學。但應力這種東西確實是需要考慮的,最近因為寫文章(給拙作做個廣告科學松鼠會玻璃小傳),看了不少玻璃的書籍和文獻,對於應力有了更多認識。我們從小都接受一個說法,那就是冬天玻璃杯倒開水容易炸,因為熱脹冷縮,裡層膨脹把外面給撐破了,這個說法不完全對,因為核心的問題在於應力釋放的問題。我們考慮一下,鋼化玻璃與普通玻璃的成分幾乎是一樣的(不考慮普通玻璃退火時的離子揮發問題),也不具有金屬那麼好的導熱性與彈性,但鋼化玻璃在冬天倒熱水卻沒事?要說熱膨脹係數小呢當然也是一個原因,更深原理在於,鋼化玻璃把內應力均勻化了,好比是把局部應力延伸到了整體,而普通玻璃則應力不均勻。所以我們冬天倒熱水一般都會先倒一點點,溫一下玻璃杯,然後再倒開水——這個動作就可以看作是對玻璃內應力的釋放。高分子材料有些更典型,會產生銀紋現象,不多說了,就是想證明,應力這種力還是普遍存在的。那麼,有沒有一個可能性,人在使用過程中,對於很多物品都客觀上造成應力的釋放,所以避免了突然破壞與崩塌,這個也要等物理相關的專業人士了。
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3、物理兼化學方面的因素
我們說一說自行車的例子,通過多年的觀察,發現其實自行車長期不騎容易壞的主要原因還是潤滑的問題。自行車的軸特別多,光前把上就好幾個,曾經拆過老鳳凰的前把,費好大勁才恢復原樣,這些軸是靠兩點實現低摩擦的,滾珠和機油。機油受重力影響,長期放置會不均勻,所以長期放的車拆開看的話可以看到很多滾珠上的油都幹了,但如果一直騎就不存在這個問題,所以小貼士:長時間不騎的車取出來,首先是上油,然後慢騎一段時間,這樣車就不容易壞了。
再說一個汽車的例子,關於剎車盤,有經驗的司機都知道長期不開的車要檢查剎車是否靈,觀察長期不開的車發現剎車盤會上一層厚厚的鐵鏽,而常開的車則沒這個問題,老司機的經驗是遇到長期不開的車要低速輕剎幾回,把鐵鏽磨掉,這樣才能確保高速時的剎車穩定性。這裡還有一個因素是,鑄鐵這種東西,腐蝕是會加速的,就是有了銹點之後,會沿著銹點加速腐蝕,一是銹點疏鬆更易吸水,二是增加了表面積接觸氧氣的鐵原子更多,所以常開的車,有一點銹點就會被磨掉,不容易跟癌細胞一樣擴散,不常開就白白變成鐵鏽了,當然壽命短了,所謂戶樞不蠹的道理。
老話還有一句叫流水不腐,這種現象對於我們日常也是有案例的,比如浴室里的花灑。北方地區的水質普遍比南方硬,在南方生活並未見過花灑被堵的現象,但在北方卻比較常見,也就是鎂鹽與鈣鹽在花灑的出口形成了結晶。經常使用,花灑頭內的水不會幹透,結晶不易進行,而且結晶也不易發生硬化,水一衝就沒了,可要是很久才用一回,那就最好在浴室備一根針頭。
這樣類似的例子還有不少——我們細看可以發現一點,大多這樣的例子都是處於動態條件才能發揮作用的物品,這個可以理解成工業的進化論,生產設計過程中,那些在動態下發揮更出色的能力被保留了下來,而靜態時反而不利於保持。
但不可否認的是,上面說的那些原因再重要,也比不上每天使用每天維護的作用來得大——我們日常使用的每一件物品,稍微出一點問題的時候我們一般都會想著去修,不會任其擴大,私以為這是不易壞的核心原因。
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如果要發彩蛋,是不是最好聯繫到吃的問題?
其實看到這個問題,第一眼想到的是老湯,而不是什麼灰機啦自行車什麼的,有一天晚上看這道題如何熬一鍋老鹵並且養好它?時,肚子也跟著咕咕叫,因為老湯這種食物確實很逆天,這不就是長期使用還不壞的典範么?這個不容易壞的原因似乎也沒什麼太多考察的必要了吧,不說了,想起巷子里的鹵魚豆腐了,拜拜了各位!
這個問題說真的,問得有點民科啊。作為腐蝕專業的人,我就從3個方面來拆解一下:
1、錯覺比如:
為什麼經常使用的自行車比放著一直不騎的車看起來新。
除了落灰,放著不騎的車當然是最新的了。把車上的灰塵擦乾淨仍然會是一輛新車
經常使用的飛機明顯腐蝕速率小於停在機庫一直不用的飛機。
舉個極端的例子:阿羅哈航空243號班機事故。經常在海岸線上飛來飛去的飛機,特別特別容易折壽。
2、摩擦去除腐蝕產物
這是最常見的因素。比如經常有火車走過的鐵軌很光亮,又比如自行車的鏈條和齒輪盤接觸的地方往往很光亮。
問題其實反映了一個觀察認知上的誤區。人們會用存在多少腐蝕產物來衡量腐蝕的速度,但是腐蝕產物(銹)如果經常被去除,並不代表腐蝕慢。
可變速的自行車上,你看得出來這個車主平時喜歡用哪個速度檔嗎?3、使用者刻意的維護
不多說了,別人已經說得很清楚了。可以用來解答這些:
有人住的房子住十年都不算舊,沒人住的房子五年就變成危房了。
經常使用的飛機明顯腐蝕速率小於停在機庫一直不用的飛機。
你不知道房子和飛機都是要維護的么?
其實我很想認認真真地答題的但還是不由自主地想起了小學老師教育我們:
腦子是越用越靈的!不用就會生鏽!
因為外界的影響,世上所有東西都會自發的進行一個熱力學過程。
現在我以自行車舉例說明。我們將其看成一個系統,毫無疑問,這是一個開放的系統,姑且將新自行車看成初態,而舊自行車看成末態,我們近似認為這是兩個平衡態,而人對腐蝕速率的影響就是對系統的馳豫時間的影響。
由此,若沒有人這個外界因素的作用,系統就將按其自發過程進行下去,有一個固定的馳豫時間,且有一固定方向(變舊),而當人作用時,改變了其過程的某一些參數,姑且將這個參數提取為x,假設自發過程為沿x增大的方向(類似於熱力學中的熵),x從初態x1增大到末態x2,有某一速率為v。
人的作用就相當於改變了參數v!
而參數v又是怎樣被改變的呢?我們知道,人是具有主觀意識的生物,會採取一些措施使事物向對自己有利的方向發展,而對於這個問題,自然就是使速率v減小!所以就自行車來說,平時人會有一些維修、沖洗等措施來減小v。而若想要自行車壞的更快,人同樣可以通過一些措施來增大v,例如將自行車砸爛,那麼馳豫時間就大大減少了(不過一般沒有這種情況,所以就會有問題里這種情況)!
而其餘例子也都類似,都是人的主觀意識的驅使,使人採取措施去改變其某一參數x的變化速率v,而使其馳豫時間發生變化,所以這些現象也就發生了。
這其實就是一個較宏觀的熱力學過程。
不知這樣子的回答你覺得怎麼樣。。。
「有人住的房子住十年都不算舊,沒人住的房子五年就變成危房了。」
解答在此:為何有人居住的瓦房,即便沒有修繕,也比無人居住的瓦房壽命長?
這個只是你的感受而已。
實際上不一定的。
當然人體手上的油脂可能有助於增加潤滑,有油脂的覆蓋會使物品不容易被腐蝕,人體的接觸使得接觸表面粗糙度降低,降低腐蝕速率。
但是對於像房子這樣的大物件,恐怕不見得有效。
機器你光用不維護試試,房子你光住不打掃試試
題主覺得買到手的「新」自行車是生產出來多久之後到手裡的?
飛機,自行車,電視 等等這些機械電子類的東西 我們在平時使用的時候就對這些東西進行了保養,就像夫妻之間互相使用一樣,無論男方女方 幾年內得不到恩澤,看起來都要比那些正常使用對方的人要乾枯一點,當然也有少數女人是看不出來的。 說到房子無人居住幾年變危房的問題,我想說的是 這之中有老輩們說的「人氣」的問題,人氣顧名思義就是人的氣體,人所居住的房子為陽宅,五行屬木 而木需水 人呼出的氣體自然而然成為養木的關鍵所在,這就是為什麼有人居住的房子更堅固的原因。
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