一定水面上泡沫破裂速度為什麼越來越慢?

題主撒尿的時候馬桶里會濺起很多泡沫,完事以後,泡沫會破裂,一開始破的特別快,兩秒內中間的泡沫基本都破了,但周圍的小泡沫甚至能維持一分鐘,整個破裂過程是越來越慢的。不要問我為什麼會觀察這個……我也不知道=。=


謝 @袁霖 邀~看來不只是我一個人注意過這個問題啊哈哈哈哈~

首先,可以認為池子中間的氣泡是獨立的,且暫時假定氣泡尺寸相等。此時可以將氣泡破裂看成一個一級反應,其數量指數減少先快後慢,類似於原子的衰變。真相請戳wiki:半衰期

與此同時,池子邊緣的氣泡和中間的氣泡並不一樣。一方面,邊緣的氣泡在氣-液-固三相界面上,一邊靠著陶瓷,其實只是『半個』氣泡,因此其液膜破裂的概率是完整氣泡的一半,或曰半衰期是完整氣泡的二倍;另一方面,在你製造氣泡的時候會有液體濺射在陶瓷邊緣上,這部分液體會緩慢流下補充邊緣氣泡不斷變薄的液膜,進而延長了氣泡的壽命。

另外,同等空氣含量的氣泡在自由狀態下要比附著在邊緣上具有更大的界面能,因此從熱力學角度出發,倖存的氣泡會傾向於轉移到邊界上;而題目中暗示的具有一定流動的液面則為這個熱力學趨勢提供了動力學可行性。

最後,以上的討論假設了氣泡尺寸相同;而實際情況下,氣泡越大,界面張力相對於重力的作用就越小,氣泡半衰期越短,越容易破裂;而大氣泡的破裂無疑會給人更強的視覺衝擊。因此,大泡沫集中在初期破裂這一點應該也是題主印象深刻的原因之一~

最最後,如@放鯽魚所言,「氣泡破裂是個急劇釋放能量的過程,產生的震動和液滴的濺射會導致相鄰氣泡加速破裂」,而顯然邊緣上的氣泡的「相鄰氣泡」比中間的氣泡少,從而進一步加大了中間的氣泡和邊緣氣泡的壽命差異


題主,我患有腎病,尿蛋白超標。顯著特點就是泡沫多,正常人的尿液沒這麼多。你有時間去醫院檢查一下吧,推薦用早晨第一泡尿,當然了,不方便就隨到隨尿也行。

祝題主好運。


氣泡的數量與尺寸在變化。

1初始狀態,氣泡數量多,基數大,氣泡消除速度快。

2尺寸與大小。氣泡在未受到外力的情況下自行消除,我假定氣泡兩側的壓力不平衡導致氣泡破裂。

根據Young-Laplace公式:

其中,P為壓力,sigma為表面張力,R為氣泡曲率半徑,我們定義這個由形狀導致的額外壓力為「P形狀」。

氣泡中受到一個指向氣泡內部的壓力,有:P內-P形狀=P外,其中P外就是大氣壓。

只有當氣泡內部氣體壓力與P內接近時,在這個條件上,氣泡才趨於穩定。

氣泡內壓力與P內相差較多的氣泡,在初期快速破裂,隨後是內壓與P內接近的氣泡緩慢破裂。

最後穩定下來的單個氣泡,是內壓力非常接近P內的氣泡。


2015-03-30

就學理上來說,液體必須要有外力衝擊激蕩才會形成泡沫,而且如果這液體里含有越多溶質,所形成的泡沫表面張力就越大,泡沫也可以保持比較久不破裂消失。我們從自然界和日常生活中就看得到泡沫形成的實例。選一個吹著風的日子到海灘去,站在海浪恰恰可以浸到腳的地方,向下看往往就可以看到泡沫在腳邊消散;敲破一個雞蛋到碗里攪拌,馬上出現多量泡沫,越用力越快攪拌,泡沫越多越綿密。海水泡沫在幾秒內就消散無形,反之蛋的泡沫就持久不破,兩者差別就在雞蛋里含有豐富蛋白質和脂質,形成的泡沫表面張力,所以可持久不破

正常人的尿液並不只是水而已,還包含各種含氮代謝廢物和身體不需要的多餘礦物質,所以尿中有泡泡,通常是因為尿液里的有機溶質,最主要成分是尿素,改變了尿液的表面張力活性。解尿時由於膀胱內外壓力的改變,加上尿液衝激到馬桶而產生泡沫,當尿液的尿素濃度愈高,表面張力活性愈高時,產生的泡沫愈多

濃度越大,越容易產生泡沬,且泡泡存在越久,這和表面張力有關。倒是大小沒有比較大的差異

。上面的評論都太偏數理計算,我只懂得簡單從物理現象觀察而已。


開始時泡泡多,破裂的也多。一段時間後泡泡少了,破裂的也少,顯得「破裂得慢」。


建議題主去查個尿常規跟腎功能~


一群無聊的男。。。


我來回答一下題主為什麼會觀察到這個現象吧。因為你怕尿歪,所以會觀察水流的走向特別是落點。而這個現象恰巧發生在落點附近,因而……

當然不怕尿到馬桶外的方外人士必須不會提出累死問題。。


只有男人撒尿時有泡沫,女人撒尿時是沒有的。泡沫的多少和前列腺的功能有關。


泡泡也有半衰期...


雖然答非所問,但是好還要提醒一下,檢查一下尿蛋白吧。


樓上有道理,假如泡泡破解不會互相影響,全部都像在讀條準備破裂,那麼初期泡泡多的時候,假設每半秒鐘有一半的氣泡破裂,那現象跟半衰期那種一樣。但最後氣泡少了,那「一半的氣泡」的確切數量也少了。

第二,即使不是半衰型,是否可以考慮一下正態分布?也就是說只有極個別能夠長時間維持穩定。

第三,氣泡破裂是個急劇釋放能量的過程,產生的震動和液滴的濺射會導致其他氣泡加速破裂,只有極個別的氣泡分散的比較遠或者本來就比較穩定所以沒有破裂堅持了很長時間。

仔細說起來會很複雜,相關文獻會一大堆吧!


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