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为什么鲸鱼下潜到两千米深没事,而钢铁打造的核潜艇会被压扁?

信息来源:steelkey.com  时间:2019-01-10  浏览次数:1389

鲸鱼在下潜过程中,肺部逐渐缩小,使体内压强增加,用来平衡体内外的压强。

水压

水中压强和水深有关p=ρgh,深度每增加10.3米,压强就会增加一个大气压,在1000米的深度下,水压高达97个大气压,相当于每平方米承受970吨的重量。

为什么鲸鱼下潜到两千米深没事,而钢铁打造的核潜艇会被压扁?

鲸鱼的身体经过长时间演化,已经进化出适应深海潜水的能力,但也是存在极限的,一般鲸鱼只在500米以上的浅水区活动,而抹香鲸最高可以下潜到2000米,再深的话鲸鱼身体也承受不了。

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而军用核潜艇,一般最大下潜深度在300米左右,就算是特制的核潜艇,最大下潜深度也就700米,无法和鲸鱼的下潜深度相比较。

原因

当鲸鱼潜入深水区后,鲸鱼的肺部大大缩小,体内压强增加,用来抵抗体外的水压,使得体内外压强平衡,这就是鲸鱼不被压扁的原因;但是鲸鱼体内的压力增加也是有极限的,超过极限之后,鲸鱼身体也无法承受。

为什么鲸鱼下潜到两千米深没事,而钢铁打造的核潜艇会被压扁?

由于核潜艇需要载人,人体所处的大气压强,需要保持在1个大气压左右,内部压强没有多大调节的余量,于是随着下潜深度的增加,潜水艇内外压强差越来越大。

为什么鲸鱼下潜到两千米深没事,而钢铁打造的核潜艇会被压扁?

核潜艇不具备鲸鱼那样,用增加内部压强的方法来抵抗深水压强的能力,只能靠着金属结构硬抗,所以核潜艇的下潜深度非常有限。

但是对于科学研究用的深海潜水器,本身结构简单,还采用了多层逐级增压的结构设计,所以能下潜到海底1万米的深度。

其他例子

生物经常用到类似的原理,来适应高压环境,比如在马里纳亚海沟1万米处的生物,体内充满高压体液,来平衡体内外压强。

为什么鲸鱼下潜到两千米深没事,而钢铁打造的核潜艇会被压扁?

甚至我们人类都是这样做的,一个大气压强为101.325kPa,相当于每平方米皮肤承受10吨的重量,但是我们人类体内的压强也在一个大气压左右,于是体内外压强基本平衡,人体就不会被大气压强压扁。

    ——本信息真实性未经中国钢铁网证实,仅供您参考