當力足夠大時,會不會將濕毛巾擰乾呢?
擰毛巾時,用力就會使濕毛巾的水擠出來。那當力足夠大時,毛巾會不會被擰乾呢?
ps 好多人都說了會斷,我想足夠大的力應該會斷吧,這是必然。但是斷了之前呢?水分還有多少呢?希望有達人給出個權威解。
擰乾毛巾之前會把毛巾擰斷
為毛都回答不到點子上。。。
濕毛巾放在空氣中會自動變「干」,此時毛巾和空氣中的水是達到平衡的。所以可以很明顯知道樓主所問的「干」就是指毛巾的水和空氣中的水達到平衡的狀態。
鑒於濕毛巾放在空氣中本來就會幹(這裡不討論空氣極度濕潤的極端情況),所以這個問題可以表述為,力足夠大時能不能加快濕毛巾上的水與空氣中的水的平衡。
所以,當毛巾擰到水無法往下滴之後,要想再擰乾就是力能否做功的問題。
如果力繼續做功,所產生的的熱量就能使毛巾上的水溫度更高,即毛巾上的水的化學勢與空氣中的化學勢的差變大,因此水會更快地從毛巾上到達空氣中,從而達到平衡。
具體來講,擰毛巾的力要做功,就意味著毛巾必須不斷地被扭轉。扭轉產生毛巾之間的相對滑動,這個滑動就是力的方向上移動的距離。
所以如果毛巾能夠不斷被扭轉,也就是力可以不斷做功,那麼可以肯定,是可以完全擰乾的。
在實際中,由於毛巾的強度有限,不能被無限扭轉,所以在「擰乾」之前毛巾就壞了。想像一條由金屬製成的多孔的吸水「毛巾」,在可以滴下來的水被擰出來後如果繼續擰,這條金屬毛巾就會非常發熱,從而附在表面的那一部分水也會輕鬆被「擰乾」。
擰毛巾是靠毛巾之間互相擠壓而出水 擠壓來源於形變 當形變到一定程度毛巾就會被破壞 所以說在擰乾之前 毛巾就損壞了 再大的力氣也不能帶動毛巾整體產生形變
結論分兩種情況,具體分析後附:
1.對於真實毛巾而言,只能除去大部分遊離水,幾乎無法除去結合水。繼續擰只會導致毛巾斷裂;
2.對於理想毛巾而言,構成毛巾的纖維是韌性無限大的材料,即軸向拉伸和軸向擠壓只會導致材料形變而不會導致斷裂。那麼擰乾可以擠出全部水(不包括最外層表面吸附的水)
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高票答案引入一個做功的因素,我認為是將簡單問題複雜化了,機械能轉化為溫度上升的效率非常低,按高中物理公式不難推算,把1噸的水推動1米所做的功如果全部轉化為熱能被這些水吸收,其溫度上升0.0025℃。這個公式是gS=c△T,其實跟水的質量無關。所以除非對毛巾擰了又鬆鬆了又擰這樣慘絕人寰的折騰之外,對毛巾做功產熱對溫度的影響可以忽略不計。
因此我覺得高票答案也沒答到點子上,個人觀點。
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我的分析方法,歡迎指正:
問題的根本在鄭攀龍和下面一位匿名用戶的答案中已有涉及,我只是作補充和整理。
搞清這個問題其實首先要搞清下面幾個小問題:
A.毛巾中的水分子可以粗略分為兩類:1.遊離水,存在於纖維與纖維之間的網格空隙中,性質與普通水相同;2.結合水,通過非共價鍵吸附於纖維表面,受到纖維材料的影響,其性質與普通水不同,主要表現是表觀沸點上升,通俗的說就是不容易蒸發出來。
B.毛巾為什麼能吸水,似乎有其他答案解釋,我沒自己看,說說我的觀點:1.纖維與纖維之間存在足夠空隙容納遊離水,與毛細現象和水的表面張力有關;2.纖維材料是親水的,即能與水分子發生相互作用容納結合水;3.纖維足夠細足夠多,即比表面積足夠大,容納結合水;
C.實際生活中,擰毛巾為何能擰出水:
擰乾的過程是吸水的逆過程,核心在於破壞毛巾能夠吸水的上述三方面條件。
因為毛巾通常為超長纖維通過平行排列和縱橫交叉而成,拉住兩端旋轉會導致平行纖維相互靠近,纖維網格變小,首先受到影響的就是存在於其間的遊離水被擠出。
但實際上由於纖維橫截面並不能完全貼合,所以即使用再大的力纖維網格也無法為零。再者考慮到大部分毛巾的纖維材料上附帶支鏈絨毛,為提高比表面積增強吸附力,有這些絨毛的佔位,纖維之間更難以完全貼合。
再說結合水通常呈單分子層或多層分子吸附於纖維表面,就更無法被擠出。
因此有開始時的結論。
D.那麼什麼樣的毛巾通過大力擰就能把水完全擰乾呢?
構成這種毛巾的纖維需要具備以下兩個特點:
1.無限韌性。軸向拉伸和軸向擠壓只會導致材料形變而不會導致斷裂。擰的過程中這些纖維會逐漸擠到一起,然後橫截面形狀發生變化互相填補空缺,直到內部再無空隙和表面容納遊離水和結合水;
2.擰的過程中每根纖維都受力,纖維之間靠近過程中不會因為支鏈和自身纏繞產生障礙物。
符合以上兩個要求後仍不能「擰乾全部水」,最多是「擰出全部水」,其差別是最後毛巾的最外表面仍然會吸附一層水膜,這是擰無能為力的。
不會!!
擰毛巾靠的是扭力,所以有些部分(他們在軸上)永遠不受力。
但你可以擰N次,但要保證兩次的軸平行,否則無法使上一次不受力的那條直線上的點全部受力。
我說清了么。。?不會,擰過毛巾的童鞋都知道,用極大的力氣的時候,毛巾會變成:
這個樣子,然後就無從施力了。
首先要搞清楚,所謂的干是什麼?
空氣中都還有水分子,干毛巾放一段時間還會返潮。
干只是一種程度,沒有界限。
力氣大,水分被擠出來的越多,過大時,毛巾就被撕裂了。
記得小時候,看灌籃高手。櫻木花道看流川楓在擰球衣,因為剛打完球,流了很多汗嘛。。櫻木估計是想表明自己流汗流的多些,自己打球拚命些。然後,一個勁擰球衣。。最後,發現球衣被擰爛了。流川楓冷笑道:傻逼不解釋!
放過毛巾吧,它是我們的好朋友
應該不能,因為力氣再大也無法擰走吸附在毛巾上的細小的水分子吧?。。
純棉的毛巾,是很難擰乾的,慢選生活出品的毛巾,你能擰乾,我給你打。
不可能吧,貌似這個是分子級別的………我覺得詳細說起來要分情況了…………雖然我也不專業→_→不過一般這種極端問題答案當然都是不能…………
不會,就行洗衣機甩乾衣服一樣,總會又有一些剩餘的,必須通過晒乾才能除去
乾的含義理解為水蒸發,把擰簡化為擠壓。
常溫下水分子與毛巾纖維無法完全分離,因為水分子肯定比纖維小,前者為分子,後者為高分子。也就是說你把纖維都壓破解了水還在。
上述為力過程。
下面考慮擴散,不同溫度下濕毛巾與空氣之間存在擴散動態平衡。當100度時水會蒸發。對毛巾用力做功,毛巾升溫。但環境溫度常溫,存在溫度差,所以有熱傳遞,毛巾降溫。這種升降能在100度平衡嗎?理論上能。不過,人力不能及。
或者更終極的答案,空氣中含有微量水,毛巾只要在空氣中必含水。不可能幹。我好無聊啊。。。。。。。。。。。
你何必要花那麼大力氣擰乾 直接晒乾不就好了
權威解釋?這種生活化的問題分析得自己研究吧。
嘛。粗略說說。
擰毛巾,是將毛巾螺旋化,層間壓縮擠出水。
水流出首先要滿足水重力大於水張力,即水流出需要聚集重力大於張力的水的量。
可想而知,總會有擰到擠出的水重力不夠水張力的時候。
然而水分子有規律地分布在毛巾材料表面,到後期是不能積聚相對大面積的水分子於某一點的。隨著力的加大,材料的撕裂必先於擰乾水。
1.毛巾為什麼會吸水?
因為毛巾自身纖維的空隙中吸收水。
2.為什麼擰濕毛巾會出水?
擰毛巾的時候,毛巾形變,空隙變小,水被排出。
不考慮毛巾強度,力量足夠大,毛巾纖維空隙為零,這個時候就幹了。
絕對的乾燥是不可內達到的。我們所說的干,是從觸感方面出發的。這裡,我們需要藉助生物上的一個概念,來闡述這個問題。可能並不恰當。
在生物體內,水的狀態,可以分為兩種:自由水和結合水。。
所謂自由水,也就是遊離於組織,細胞之間的,可以流動的水,是水分子的自然形式,相互之間通過范德華力產生作用,而這種力是一種很弱的存在;而結合水不能流動,它是與一些物質,比如蛋白質,多肽等通過氫鍵結合,而氫鍵的作用力較范德華力強很多年,因而結合非常穩定。
講到這裡,可以說一下有關種子乾燥的過程。新鮮種子是含水量很高的,可以多達80%;而其中很大部分是自由水(水是生物代謝的基本介質,無需多言);而通過物理乾燥後,除去的水分幾乎全是自由水,乾燥後種子的含水量一般10%左右(憑記憶),而此時如果想繼續用物理乾燥方法,實際效果很差,也就是只能榨乾自由水,結合水沒有受到什麼影響的。
因此,是不是可以更好理解毛巾為何不能擰乾的,問題呢?
那怎麼樣才可以去除結合水這部分呢?方法是有的。但是想通過物理方法來去除是很難的,當然可以藉助物理途徑,加速這個過程。比如說,粉碎後再冷凍乾燥可以收到一定的效果。當然,粉碎後進行溶劑萃取,或者,,,,可以有較好的效果。但是,還是那句話,不可能達到絕對乾燥的。
專業知識忘的差不多了,歡迎專業人士拍磚。
要是想達到相同目的的話,把毛巾疊成塊狀再垂直平行往下壓比較好,這樣不會撕扯毛巾。
理論上可以,現實中不可能。
無責任栗子,大概就像人造真空環境不可能完全真空,人造無菌環境不可能完全無菌?(猜的,我也不知道可不可能)
干之前,毛巾就會掛了吧~~~還是晒乾吧,衛生,環保~~
絕對的干做不到,但可以擰到近乎感覺不到濕,小時候在浴室里無聊曾經把毛巾一頭拴在水龍頭上另一頭用棍子絞到極限
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