科学中心:橡皮筋冰箱

如何用橡皮筋做一个小冰箱?金妮·史密斯和戴夫·安塞尔找出……

金妮-好吧，如果每个人都去椅子下面找找，你应该能找到橡皮筋。所以，这次我们需要你们的帮助，我们将一起尝试这个实验。我想我们的小组每个人都有一个橡皮筋?好。戴夫，你要我们怎么处理这些橡皮筋。

戴夫-所以，这些是非常普通的橡皮筋。希望你们都找到了我们要做的就是观察橡皮筋的温度。现在，对测量温度最敏感的部位是你的嘴唇。所以，我想让你做的是把橡皮筋放在你的嘴唇上，感受一下它的实际温度。

金妮-现在，我们这样做主要是为了让你看起来很傻。

戴夫:每个留着橡皮筋小胡子的人，从这里看都很棒。然后我想让你做的是，如果你慢慢拉伸橡皮筋，你会发现它开始变得很僵硬。你能感觉到吗?好的，我想让你做的是让它舒展。现在，感受一下你嘴唇的温度。把它取下来，然后迅速拉伸到它变硬的点，然后再感觉一下。然后把它放在一边，让它舒展一下，再感受一下，如果你觉得有什么不同。

金妮-那么，如果我们回到我们的小组，你们要试一试吗?你有什么不一样的感觉吗?

当你伸展它的时候，感觉更暖和。

金妮——太棒了!大家都是这么想的吗?

人群-是的。

克里斯-这里有些长相很奇怪的人。

金妮——是的，我想……

克里斯——松紧带胡子。

金妮-看起来不错。所以，我们所做的就是拉伸橡皮筋，它变暖了。为什么?

戴夫-那就说得通了。当你拉伸它的时候，你给它注入了大量的能量这些能量一定会流向某个地方在橡皮筋的例子中，它会让橡皮筋变暖。所以，当你拉伸橡皮筋时，它会变暖。橡胶实际上是一种很奇怪的材料。它的行为不像普通材料。如果你拉伸一块钢或任何其他合金，你就拉伸了分子中的化学键，你就储存了能量。但橡胶不同。橡胶是由又大又长的分子组成的。有点像这条绳子。当你拉伸它的时候，你并没有拉伸化学键。 What you're doing is just straightening out the molecules. Now, did you notice what happened when you let it shrink again?

金妮——所以，大家都说他们把它放出来后，它变冷了，然后又感觉了一下。

戴夫:没错，因为当橡胶拉伸时，基本上发生的事情是，你把橡胶分子拉出来，让它变得又长又直，然后你让热量进入，所以里面的所有分子都在弹跳，因为它们很热。一切都在颤动。当它摆动的时候，它会摆动，变得更曲折，更扭动。所以，它变短了。

金妮-戴夫手里拿着的是一根绳子假装是橡皮筋里的分子当他扭动橡皮筋的时候。当然，绳子有点像波浪，变得很蛇形，然后它的长度变短了，因为它移动得更多，这就是橡皮筋内部发生的事情。

戴夫:没错，当分子撞击它时，它们会损失一点能量，温度会降低。所以，当橡皮筋拉着你的手指收缩时，分子会损失一些能量。如果你把水拉进去，水会变冷你的嘴唇会感觉到。你实际上做了一个非常非常小，效率很低的冰箱。

金妮-所以，当你觉得热的时候，也许现在还不热，因为外面看起来很冷，但如果夏天又来了，你只需要几个橡皮筋，就可以毫无问题地降温了。

戴夫-我想看看那台机器。

克里斯-谢谢，戴夫和金妮。关于弹性带物理有什么问题吗?这里有一个。

Freya:橡皮筋的温度是室温还是它自己的温度?

戴夫:所以，如果你把橡皮筋放久了，它就会达到室温。实际上，这就是为什么它能像冰箱一样工作。如果你拉伸它，它会变得更热如果你离开它一段时间，它会回到室温因为热量会离开它因为它比世界上其他地方都热。当你拉伸它的时候，它会变得更冷。所以，它冷却了一点，然后，如果你把它放很长时间，它就会热起来。所以，如果你放的时间足够长，它就会达到室温。

克里斯-这里有一个。

格蕾丝-你好。我叫格蕾丝，我想知道是什么让磁铁具有磁性。

金妮-磁铁里面有小磁极。它们有一些小元素，这些元素必须排列起来才能使它们具有磁性。所以，如果你曾经想做一个磁铁，你可以用另一个磁铁来摩擦一块铁或类似的东西。它的作用是把它们内部的这些小磁极排成一行，如果它们都指向同一个方向，你就得到了一个磁铁。你必须非常小心磁铁，因为如果你把所有的磁极再次混在一起，就会使它们消磁。所以如果你把磁铁放得足够用力，它会把它们都弄混，然后它就不再是磁铁了。而且，如果你把它加热。所以，就像我们刚才说的，当你把东西加热时，里面的所有东西都会变得非常兴奋，混乱起来。所以，如果你在火焰里放一块磁铁，你也可以使它消磁。

戴夫:如果你想了解最基本的东西，比如为什么任何东西都是磁性的，磁性是电流的一种效应。如果有电流流动，就会有磁铁。所以，如果你把导线绕来绕去，你就得到了一个电磁铁，你可以让电流通过电磁铁。实际上，在磁铁中，平均来说，原子周围沿一个方向运动的电子比沿另一个方向运动的电子多。所以实际上，即使是永久磁铁也是小的电磁铁，是的，它们具有磁性。

克里斯-后面的同学有问题。

莉莉，我是莉莉，你说当你拉伸橡皮筋时，你做了一个低效的冰箱。那么，冰箱到底是怎么工作的呢?

戴夫:好吧，冰箱也有类似的作用，就是用煤气。所以，如果你挤压一颗汽油——我不知道你是否曾经非常非常快地给自行车轮胎充气过。你自行车打气筒的末端变得相当温暖。如果你压扁气体，气体会变热。那么，在你的冰箱后面发生的事情是，有一个泵把气体压扁，然后变热。它的后面有一个长而弯曲的管子，用来散热。然后你把压扁的气体放在室温下，放进冰箱里，让它膨胀。如果你使气体膨胀，它会再次冷却。所以，如果你长时间使用喷雾罐，它会变得非常非常冷。所以你让气体在冰箱里膨胀，然后它变冷，从食物中吸收能量和热量，然后循环回到泵里，被压扁，然后热量就散失了。 It goes round and round, and round and the fridge gets colder and colder.

克里斯-冰箱在三个简单的步骤。前面的最后一个问题。你有问题要问我们吗?你叫什么名字?

雅各，雅各。

克里斯:你想知道什么，雅各布?

雅各布:我想知道，如果我们折断橡皮筋，它还会有同样的效果吗?

金妮——是的。所以，如果你拉断橡皮筋，所发生的一切就是那里的分子被拉开了，但是如果你用不同的面积，它仍然有效。可能，如果你在最后使用它，效果就不太好了因为没有太多东西可以拉伸。但是，它应该仍然有效。