一、天气的干湿和什么有关？
有人说：空气里含水蒸气多就潮湿，含水蒸气少就干燥。
然而，事实并非这样简单。比如，江南一带，当梅雨季节来临时，下了几天连阴雨，气温较低，空气异常潮湿，使人感到沉闷窒息，可是太阳一出来，气温升高，由于水分大量蒸发，使空气里所含的水蒸气比阴雨天还要多，人们反而感到干爽舒服。由此说明，天气的干湿程度并不完全取决于所含水蒸气的绝对数量的多少。
为了弄清这个问题，需要了解两个概念。一是饱和状态，我们可以用一个实验来说明。拿一个装了半瓶水的密封的瓶子，由于水分子做不间断无规则的热运动，所以水里的水分子不断蒸发到水面上方的空气里，同时空气里的水蒸气分子也不断地返回到水里去。这样经过一段时间，当返回水里的水分子和向空气蒸发的水分子数目一样多时，我们就说达到了动态平衡。这时候，瓶内空气里含有的水蒸气就达到饱和状态，此时的水蒸气就叫做饱和水蒸气。
空气里的水蒸气是否达到饱和，跟温度的关系极大。温度越高，空气里能够容纳的水蒸气越多。比如1立方米的空气里含有10克水蒸气，在10℃时就饱和了。可是在20℃时，必须含有18克水蒸气才能达到饱和。
另一个概念是相对湿度，就是空气里的水蒸气数量和空气在这个温度饱和时应当含有的水蒸气数量之比，用百分数表示，叫做空气的相对湿度。比如30℃时，1米3空气里含有30克的水蒸气达到饱和，而现在实际只含有21克水蒸气，这时空气的相对湿度为：
2130×100%=70%
一般说来，相对湿度大于95%，便感到极其潮湿，小于50%，就感到十分干燥。在起居室里，最宜人的湿度是60%~70%。
如果气温在20℃时空气饱和了，忽然天气变暖，比如气温升到30℃，由于这时空气达到饱和所能容纳的水蒸气要比原来的多一些，但实际上含有的水蒸气并没存那么多，这时的相对湿度变得使人感到舒适。如果天气变得太热，比如气温上升到40℃，这时空气达到饱和所能容纳的水蒸气比原来的大得多，相对湿度就变得很小，因此天气就变得格外干燥。
由此看来，用相对湿度来表述天气的干湿程度是很科学的。
二、能预报天气的玩具
有种玩具能比较准确地预报某种天气的变化。比如当气压降低时，一个男人便出来预报暴风雨即将来临；在晴天时，则有一个女人出来。这种玩具虽不能用来测量大气压强，但它对可能伴随着气压变化的湿度却相当灵敏。男人和女人的运动是由—段扭成螺旋形的羊肠线来控制的，这是由于线的长度会随着湿度的变化而改变，为了对它进行检验，可以把它放在洗澡间，那么它一定会频繁地预报坏天气的。
三、用小气球吹起大气球的原理
取两只完全相同的气球并对其吹气，使一只气球中充的气比另一只气球多。然后将两只气球连通，并注意不要使它们漏气。连通后按一般的直觉会认为大气球给小气球充气，即小气球膨胀，大气球缩小。但是事实恰好相反，即小气球进一步缩小而大气球却继续膨胀。
然而这应该是见怪不怪的事，这是因为与大气球相比，小气球的曲率半径较小。因此，在任意一小块的表面积上，表面的弹性力有一较大的指向球心的分力。指向球心的分力愈大，内压强也愈大，结果使小气球内的压强较大。这也正好说明了为什么开始吹气球较困难，而当气球膨胀时再吹就较容易些，这就意味着弹性力指向球心的分力在气球膨胀的过程中逐渐地变小。空气从高压强流向低压强的结果，自然使大气球越来越大了。
四、不用冰的“冰箱”
根据蒸发致冷的原理，可以制造一种不用冰的冰箱，来保存食物。这种冰箱的构造很简单。用白铁皮做个箱子，箱子里装有架子，架上可以安放要冷藏的食品。在箱顶上放一个长方形的容器，容器里盛清洁的冷水，再拿一块粗布，把它的一端浸在容器里，让布的其余部分顺着“冰箱”的后壁往下延伸，使其另一端落在“冰箱”下面的另一个容器里。由于毛细现象的作用，粗布湿透了水以后，水就会像通过灯芯那样，不断地在粗布里通过，这样水就会慢慢蒸发，使“冰箱”内部的温度降低。
这种“冰箱”应该放在室中凉爽的地方，并且每天晚上要更换冷水。当然，盛水的容器和吸水的粗布理当十分清洁，那是不待说的事。
五、水灭火的转换过程
这个问题似乎简单得不值一提，然而并不是所有的人都能答出个所以然来的。现在让我们来分析一下：
首先，水一触到炽热的物体，就会变成蒸汽，并从炽热的物体上夺走大量的热。从沸水转变成蒸汽所需要的热量，相当于等量的冷水加热到100℃所需要热量的5倍多，致使燃烧物的温度降到燃点以下而被熄灭。
另外，这时形成的蒸汽所占的体积，要比产生它的水的体积大好几百倍。这么多的水蒸气笼罩在燃烧物的外面，隔绝了燃烧物和外界空气的接触，由于断绝了空气，燃烧自然会停止。
为了加强水灭火的威力，有时还向水里加些火药！这似乎是很荒诞的事，然而这的确是有道理的：火药很快地烧完，同时产生大量不能燃烧的气体，这些气体会把燃烧着的物体包围起来，使火焰加速地被熄灭。
六、你见过烫手的冰吗？
冰是凉的，这是人之常识。但是鲜为人知的是竟然还有烫手的冰，称作热冰。人们习惯上认为，冰不能在0℃以上存在。可是物理学家布里冶曼的研究结果却出人意料：在极高的压力下，水能够在比0℃高得多的温度里变成冰。布里冶曼又指出，冰不止有一种，而是有好几种。有一种冰是在20600个大气压下得到的，它在76℃时还能保持着固体状态。布里冶曼命给其名曰：“第五种冰”。假若我们能摸到它的话，它可能会烫坏我们的手指。可是我们没有可能跟它接触，因为“第五种冰”是被压力机在极大的压力下才制成的，存放在用厚钢板制成的容器里，我们只能用间接的方法来探测这种“热冰”的性质。
说来很有趣，“热冰”的密度比普通冰高，甚至比水还高，它的比重是1.05。它在水里会下沉，而不像普通冰那样会浮在水面上。
七、地面上的冰柱
地面上能长出竹笋，你可曾见过地面上长出的冰柱吗（有3~5厘米）？如果仔细观察还会发现冰柱尖上还有少量的泥土和砂砾。令人不解的是，在冰柱形成时，地面本身并没有结冰，而是湿润的。如果结冰的话，为什么地面不先结冰呢？
原来，冰柱的形成有一个较长的过程。最初，在地面下方的水先有一小部分结冰，以后地面上的水穿过泥土中的空隙流到地面下方的结冰区域，它们在结冰膨胀时使地面蓬松起来。如果泥土的上方不受限制，冰在结晶时会把冰往上推，从而形成突出地面3~5厘米的冰柱。
由于同样的原因，北方的路面在严冬季节会隆起（尤其是沥青路面），可隆起30多厘米高，或者龟裂（如水泥路面），甚至变得翘了起来，你也许认为这是由于路面下的水分因结冰而膨胀形成的。但是造成这样大的隆起需要的水分太多了，以致这样一种解释是难以接受的。其实，这也是在地面下不断生长的冰柱在作祟罢了。
盐环是怎样生成的？
在难以种植作物的盐碱地区经常看到白色的盐环，在一些湖泊周围可见到更大规模的白色边缘。好尿床的孩子，在被褥上经常留下“地图”的痕迹。这是由于毛细作用的浸润现象在上述一些地方的边缘部分形成较薄的一层水。当这部分水蒸发后，边缘部分就留下原来溶解在水中的盐分，形成了白色的盐环。
八、会喝水的小鸭
我国有一种儿童玩具，令人奇怪，逗人喜爱，它的名字叫“饮水小鸭”。把小鸭放在一杯水前面，小鸭就会俯下身去把嘴浸到杯里，“喝”完一口水，又直立起来。可是直立一会儿，又会慢慢俯下身去，等到鸭嘴够到了水，“喝”了一口，又会再直立起来。这种玩具是“不花钱”的发动机的一个典型。它的活动的机构是很巧妙的。
小鸭的“身体”是一根玻璃管，管的上端是一个小球，做成鸭头的样子，连着扁嘴。管的下端连着一个较大的玻璃球，也是密封的。球里面装有液体，玻璃管下端浸没在液面下。
要使小鸭能够活动，必须用水打湿鸭头。鸭头被打湿以后，有一段时间小鸭还能保持直立的姿势，因为下端的玻璃球和里面的液体比鸭头重。现在看它会发生什么变化。我们发现液面开始沿着玻璃管上升，当液面升到玻璃上口的时候，上部就变得比下部重，于是小鸭就嘴向前把身子俯到杯子上。当小鸭的身子俯到水平位置的时候，下端玻璃管的开口就会露出液面来，玻璃管里的液体也就流回下端的大玻璃球。于是小鸭的“尾部”又变得比头部重，使小鸭恢复直立的位置。现在我们明白了这个问题的力学方面的作用：液体的升降改变了重力的分布情况，简单地说，就是改变了重心的位置。然而液体何以会上升呢？
小鸭内部的液体是醚。醚在室温里很容易挥发，而醚的饱和蒸气所产生的压力又会随温度的改变而剧烈地变化。
在小鸭直立着的时候，可以看出有两个独立的醚蒸气区域：一个在头部，另一个在尾部。鸭子的头部有一种奇妙的性能：只要用水把它打湿，那里的温度就会变得比周围温度稍微低一些。要做到这一点也不困难，只要把鸭头的表面用善于吸水而又容易让水分蒸发的多孔材料来做就行了。水分剧烈蒸发的时候，鸭头上的温度会变得比下面玻璃管和大玻璃球里的温度低。这又反过来会使头部那个小玻璃球里的饱和蒸气冷凝，压力也就随着降低。于是下部那个大玻璃球里的比较大的压力就会挤压液体，使它顺着玻璃管上升。重心移动位置了，小鸭就慢慢俯下身子一直到水平的位置。处在这个位置，有两个过程各自独立地进行着：第一，小鸭的嘴浸了一下水，这样就又把自己头上的棉套子打湿；第二，上下两部分的饱和蒸汽混合了，压力也就变得一样了（由于吸收了周围空气的热量，蒸汽的温度略有上升）。同时玻璃管里的液体，也在本身的重量作用下流入下端的大玻璃球，于是小鸭又直立了起来。
这个玩具会不断地自动活动下去，只要让它头上的棉套继续打湿，而周围空气的湿度又不太大，能够保证正常的蒸发，也就是保证头部的温度能够相对地降低。这样看来，小鸭头部的水不断蒸发所吸收的周围空气的热量，就是使这种奇妙的小鸭能够活动的原动力。这种小鸭是“不花钱”的发动机的一个明显的事例，但它并不是什么“永动机”！
九、扇扇子为什么能凉快？
天热了，扇扇子可以驱热纳凉，这是人所共知的事实。你可曾想过，这是什么道理呢？另外，扇子一摇，理应屋里的其他人也该感谢扇扇人，因为他扇凉了全屋子里的空气，是这样吗？
天热时，脸上的热空气像一层看不见的“面罩”罩在我们脸上，它延缓了身体热量的散发，所以感到热乎乎的。如果屋子里的空气不流动，那么贴在我们脸上的这层热空气只能十分缓慢地被比较重的没有变热的空气挤向上面去。当我们用扇子驱走这层热空气时，致使人们的脸部始终跟一层没有变热的冷空气接触着，不断地把热量传给它们。这样，身上的热量总是在散发，因此觉得凉爽不已。
可见，扇扇是在不断地从自己身上赶走热空气，用没有变热的空气来代替它。等到不热的空气又变热了的时侯，另外一份不热的空气又来代替了它……
扇子能加速空气的流动，使整个屋子里的空气温度很快地变得到处都一样。显然，扇扇子的人是在用别人周围的凉空气来凉爽了自己—假若整个屋子里的空气不发生流动，即和室外没有热量的交换。
十、沙漠里的风为什么那么热？
沙漠里刮热风，是由于在热带气候里，空气常常比人体更热。在那里已经不是人体把热量传给空气，相反地而是空气把热量传给人。因此，每分钟里流过来同人体接触的空气越多，人就越感到热。当然，这里的蒸发作用还是因起风而加强的，但是热风带给人体的热量终归更多些。这也就是为什么沙漠里的居民，例如土尔克明人，要穿长袍和戴皮帽的原因。
由此可见，人在起风的时候会觉得更热，而不是觉得更凉快，应该见怪不怪才是。
十一、面纱能保温吗？
在日常生活中，面纱对于某些民族（如中东一带）除了由于风俗作为面具外，至于它能否保温，男女的回答往往是不相同的。妇女们都肯定说，在稍冷和有风的天气里，戴面纱可以保温，不戴它脸就觉得冷飕飕的。然而男人们对此总是持怀疑或否定态度，这是由于面纱既薄孔又大的缘故。
但是，通过从上面所讨论的问题里，对面纱能保温，应该作出并非无稽之谈和心理作用的回答。面纱上的孔尽管大，由于直接贴在脸上的那一层空气变热之后，本来就有面罩作用，因此空气要透过面纱总要慢一些，而这一层空气在面纱的阻拦下，不会像没有面纱的时候那样很快地被风吹散。
十二、人能经受住多高的温度？
住在温带里的人，每当周围空气的温度超过正常体温37℃时，早就汗流浃背，热不可耐了。温度如若再高，就好像难以长时间地坚持了。其实，人们耐热的能力，比一般所想象的要强得多。住在素有三大火炉之称的武汉、重庆等地区的人，因为气温往往高达40℃以上，每年经受不可言状的酷热之苦。南方热带各国人民能忍受住的温度，比住在温带的人认为无法再忍受的温度要高得多。澳洲中部夏天的温度在阴影的地方往往高达46℃，最高甚至到过55℃。在从红海驶入波斯湾的航道上，船舱里虽然不断地通着风，里面的温度仍然高达50℃以上。墨西哥的圣路易斯，是地球上有名的“热板”，夏天的气温经常在50℃左右。1933年8月曾经达到57.8℃。然而那里的人照样安然无恙。北美洲的加里福尼亚有一个名叫“死谷”的地方，最高温度也曾达到57℃左右。
方才所说的温度是在阴影里测量出来的。为什么标志气象的温度不在阳光下测量呢？原来只有放在阴影里的温度计测量的才是空气的温度。如果把温度计放在阳光下，太阳就会把它晒得比周围空气热得多，因此温度计上所指示的温度就不再是周围空气的温度了，显然这是毫无意义的。
现在已经能用实验方法测量人体能忍受的最高温度（被测试的人，当然要身体强壮，没有疾病）。在干燥的空气里，把人体周围的温度非常缓慢地升高，人不但能忍受住沸水的温度（100℃），有时还能忍受住高达160℃的温度哩！英国物理学家布拉格顿和钦特里为了实验曾经在面包房里燃烧的炉子内停留过几小时便是佐证。丁达尔也曾经指出过：“人如果停留在空气的温度高到可以烤熟鸡蛋和牛排的房间里，还是可以安全无恙的。”