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对着一摊剧毒药物撒尿,毒药会不会顺着尿柱溶解进我的身体将我毒死? 第1页

  

user avatar   tonywtang 网友的相关建议: 
      

目前的答案貌似都没有说到点子上,这是一个关于advection(对流?)和diffusion(扩散)的问题。

Advection指流体的宏观流动带来的物质迁移,譬如河水流动,使上游的污染物从x0位置变化到下游的x1位置。迁移速率正比于流体的流速

Diffusion(扩散)则包括粒子热运动形成的分子扩散以及流体湍流运动形成的湍流扩散,带来的物质迁移现象,譬如墨汁滴到池子里会把整个池子染黑。扩散速率正比于浓度梯度,通常用Fick扩散定律来计算,D是扩散系数,dC/dx是浓度梯度。

具体到这个问题的话,可以简化为一维传质:


右边第一项为diffusion,第二项为advection,u为流速。当然没必要解这个方程(事实上我也不会,只用软件算过数值解),想象一种情况,当某个污染源向河流排污,该污染物扩散得非常快,而河流的流速非常慢,即上面式子中第一项大于第二项,会造成的结果就是下游的污染物会扩散到上游,跟题主提出的这种情况相似,毒药逆流扩散(极限情况就是流速为零,河流静止,只存在扩散,就相当于墨汁滴到静止的池水里,迟早会污染整条河流)。

可以用一个Peclet number 来估算advection和diffusion哪个更大:

当Pe>>1(实际计算中取Re>10)时,advection远大于diffusion;Pe<<1(实际计算中Re<0.1)时,diffusion远大于advection;0.1<Pe<10时,二者对于传质都有较大影响。常见化学物质的扩散系数D在的级别,尿尿的路程L在100cm左右,男孩子尿尿的速度u在235至325cm/s,故而Pe在10^9级别,即advection远远大于diffusion,毒药只会顺着尿液流走,而没可能逆流扩散而上。

PS,楼上说的高压电的情况,貌似可以理解为电流在尿液中的diffusion大于尿液本身的advection

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另大部分情况下,尿液到最后都会变成不连续的滴状,

尿液的导电能力有多强? - 唐文韬的回答

,可能的原因个人认为有两个,一是因为尿液做平/斜抛运动,故而前后两滴尿液在水平方向上理论上是相邻的,而竖直方向上会相距越来越远。另一种解释是因为Plateau–Rayleigh instability,即表面张力会使液柱收缩成液滴。当然这跟尿的速度和距离很有关系




  

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