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最近一個月來,同學(xué)之間交流時,大伙都覺得自己煩躁死了,時常感覺“鴨梨”爆表。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)正常地進(jìn)行著,擔(dān)心我們過多玩樂的老師們貼心準(zhǔn)備了大量的練習(xí)題,使我們在家“葛優(yōu)躺”的生活化成泡影。既然作業(yè)不可避免,那么為了身心健康,我們該怎樣來著手減壓呢?
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壓力大不大,一測便知(圖片來源:pxhere.com)
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哪來那么大壓力?
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在減壓之前,先來討論一下我們口口聲聲提到的壓力是什么。眾所周知,自然界里的所有物質(zhì)都是由原子分子組成,而這些分子存在大規(guī)模的無規(guī)則熱運(yùn)動。這些躁動的分子與我們的身體碰撞的瞬間,我們就收到了來自一個分子的鞭笞。組成書本、電腦的物質(zhì)分子太呆板,只呆在它們本該在的地方,挑逗我們的,是一天天呼吸的空氣。而空氣中有那么多分子,我們的小身子骨仿佛被機(jī)關(guān)槍掃射似的,接連不斷的收到來自分子的撞擊,于是,我們就感受到了“壓力”。
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密閉容器里的分子不斷撞擊容器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)(圖片來源:維基百科)
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知己知彼,了解了壓力的來源,我們還得知道壓力與哪些因素掛鉤。氣體運(yùn)動理論說,在一定的體積里,分子數(shù)越多,分子越是活躍,我們就越發(fā)感到“亞歷山大”。分子數(shù)密度就看空氣的稀薄程度,而分子的活躍則依賴周遭的溫度。
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所以要減壓,我們有兩條路可以走,要么降溫,要么營造真空氛圍。我們不妨先考慮第一條路子。
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降降溫,順便降降火
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通過降溫可以有效降低分子熱運(yùn)動的程度。所以你可以把空調(diào)的冷氣調(diào)到最足。分子就會感到疲勞一點(diǎn)點(diǎn),撞擊力度減小,所受的壓力也變輕了,外加腦海里想象的夏日吃西瓜的畫面加成,脾氣應(yīng)當(dāng)恢復(fù)不小。
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不過真考究起來,家用空調(diào)的降溫一般只能降到13度(對應(yīng)熱力學(xué)溫度290K),套用理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT, 房間的體積和分子數(shù)不變的情況下,壓力和溫度成正比的關(guān)系。于是壓力的變化就等同于房間里熱力學(xué)溫度的變化了。這么計算下來,降低的壓力只有0.5% ,勉強(qiáng)只能作為心理安慰。
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根據(jù)27°C(300K)和13°C(285K)的分子速率分布情況,發(fā)現(xiàn)低溫時分子速率只整體降低了一丟丟 (圖片來源:作者自繪)
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再極端一點(diǎn),在房間外加裝流動液氮包層,可以妥妥將房間降到零下兩百度,我們感受到的壓力一下減少了75%,而且液氮價格便宜,單價還不如可樂貴。要是有“億點(diǎn)錢”,還能把液氮換成液氦,穩(wěn)穩(wěn)地可以將室內(nèi)溫度降到-269°C,僅差4度就到絕對零度了,降壓水平達(dá)到驚為天人的98.7 %!不過這時候房間里的空氣多半變成液體甚至固體了,降壓水準(zhǔn)又在此基礎(chǔ)上提升了!
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多喝“熱水”(液氮誤解向)(圖片來源:npr.org)
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壓力是降低了,但是我們怕冷啊,于是又得穿上厚厚的外套。這么一來,身體是暖和了,可我們還得干活呀。這下好了,厚厚的外衣反倒成了工作的阻礙。那些衣服間隙的分子受到我們體溫的“感化”,一下子又躁動起來,如此一來,我們的壓力并沒有怎么降低。反倒因為花了錢降壓,卻仍然感受到身旁分子的無盡撞擊,從而讓體溫升高,怒氣值一下就竄上去了。
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降溫這條路應(yīng)該是GG了(或許那么低的溫度下還是多裹兩床被更現(xiàn)實些~)
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在真空中飄飄成仙
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別怕,降溫不行,還有一條路。我們盡可能把身旁的空氣抽走,分子數(shù)一少,壓力不就小了嗎。什么?你還要呼吸?這根本不是問題,我們有氧氣瓶嘛,套在鼻子上一切都不是問題。只要我們向真空的方向努力,我們豈不是向真正的“無壓”極樂世界越來越近?
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左邊是工業(yè)上的氧氣瓶,認(rèn)準(zhǔn)藍(lán)瓶的~右邊是一些便攜的氧氣呼吸器(圖片來源:作者提供)
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日常感受到的大氣壓是110kPa,真空也有不同的區(qū)域劃分,可分為粗真空(10^5 Pa~10^2 Pa),低真空(10^2~10^-1 Pa),高真空(10^-1~10^-6 Pa)和超高真空(<10^-6 Pa)。抽真空的方式很多,可以按照壓力大小選擇你想要的降壓方式。
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耐壓能力不好的人還是不要去木星了,因為那里“壓力感人” (圖片來源:NASA)
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初步減壓可以用機(jī)械泵抽成粗真空。在波意耳-馬略特定律的基礎(chǔ)上,機(jī)械泵不斷地壓縮和排除氣體以達(dá)到減壓的目的,降壓水準(zhǔn)最高可達(dá)99 %!而且機(jī)械泵的價格也很便宜,某寶上就有銷售的機(jī)械泵,價格從小幾百到上千不等,只能幫你到這了。把房間的密封性搞好,引一個管子到外面的機(jī)械泵,突突突地抽氣,再悠然地帶上氧氣面罩,從此與世無爭。不過機(jī)械泵有個缺點(diǎn)就是噪聲太大,常見的泵有旋片,定片式和轉(zhuǎn)子式。要想避免雜音,保持內(nèi)心平和,還是建議采購旋片式的要好點(diǎn)。
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不過這會兒的空間特性還是大氣,差異不大,氣體分子數(shù)還是很多,氣體熱運(yùn)動依舊頻繁。還要擔(dān)心的是,這會兒液體的沸點(diǎn)大大降低,你的身體脫水會很厲害,記得多喝熱水。境界不夠高的人還是可以感受到不少的壓力。那我們就直接來到我們夢寐以求的超高真空。
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分子泵可以幫助我們實現(xiàn)一刀流。氣體分子碰到高速輪子的表面時,會在表面停留一會兒,輪子乘機(jī)可以把分子踢到外面去。利用動量傳輸作用制造的渦輪分子泵,能輕而易舉的產(chǎn)生超高真空,實現(xiàn)超低壓力。而且它的啟動速度快,噪聲很小,運(yùn)行起來也相當(dāng)?shù)姆€(wěn)當(dāng)。而且它的價格也不貴,按照市場行情,一般是在機(jī)械泵的價格后面加上兩個零??上У氖欠肿颖貌荒芤粋€人單打獨(dú)斗,它需要機(jī)械泵的配合才能完成工作。制造廠商考慮到了這一點(diǎn),所以他們常常把機(jī)械泵集成到分子泵里。
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實驗室里常會用到的立式分子泵和結(jié)構(gòu)示意圖,可用于真空鍍膜,產(chǎn)生純凈的固體表面 (圖片來源:百度百科)
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分子泵制造的世界里頭,我們熟知的熱對流現(xiàn)象早已消失,無論外界是刀山火海我們都可以做到不知不覺。分子間的相互碰撞幾乎不存在了,唯有一些零星分子(每立方厘米10^10以下的分子,相對平時已經(jīng)少幾十億倍了)會撞擊我們的身體。相對非真空下的重拳出擊,這點(diǎn)小撞擊連撓癢癢都不算了,從此壓力飛到九霄云外,自己也心平氣順。
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“減壓”小貼士
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除非你有極端的壓力感應(yīng)系統(tǒng),比如能從耳機(jī)里聽出水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的電流區(qū)別,以及擁有一個比鋼鐵還硬的內(nèi)心,否則我還是不建議你使用分子泵減壓的。因為長時間在那么低的壓力下,你的小身板也受不了。你的身體會開始腫脹,血管開始破裂,再呆下去效果只會離go die原來越近。
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所以,減壓雖好,可不要過度啊~
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