專家答疑

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為什麼我的手機在靠近電腦時會發出尖銳的聲音

紐約大學物理系主任大衛·格里爾提出了一些可能的答案來解釋這個謎團:

這聽起來像是電磁干擾,簡稱 EMI:一個裝置發出的無線電波導致另一個裝置產生不良行為。幾乎每件電動裝置都充當無線電發射器,無論它是否應該如此;流經這些裝置的不斷變化的電流自然會輻射出電磁波。這種輻射是利用電力做有用事情不可避免的副產品,類似於傳統機械裝置的叮噹聲和嘎嘎聲。計算機尤其“嘈雜”,因為它們依賴快速變化的電流作為時鐘訊號來協調其計算。


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一種可能的解釋是,您的計算機無意中發射了頻率範圍在為手機通訊保留的頻率範圍內的無線電波,通常在 800 兆赫(每秒數百萬次週期)左右。如果來自您計算機的訊號足夠強,您的手機可能會將其誤認為是手機傳輸——儘管是無法解讀的傳輸。

另一種可能性涉及您的兩個裝置之間更深層次的聯絡。正如變化的電流會產生無線電波一樣,無線電波會在導電材料中感應出電流——這就是金屬天線允許無線電接收機檢測無線電臺發射的訊號的方式。您的計算機發射的無線電波可能會在驅動手機揚聲器的放大器中感應出電流,這將導致它發出隨機的尖叫聲和嘎嘎聲。(1975 年,計算機先驅史蒂夫·多姆皮爾巧妙地利用了這種效應,並取得了更悅耳的效果:他為他的 PC,一臺 MITS Altair 8800 程式設計,使其 EMI 能夠播放披頭士樂隊的“The Fool on the Hill”

沒有辦法阻止電子裝置產生無線電波,但將雜散波控制在一定範圍內將抑制 EMI。大多數電子裝置都裝在金屬或塗有導體的外殼中,這些外殼會捕獲這些電磁波,但外殼上的孔洞和塗層中的薄弱點會讓一些波逸出。通常洩漏非常小,以至於隻影響非常靠近源頭的物體,這就是為什麼您的手機只在緊挨著您的計算機時才會出現異常。

燃燒釋放的 CO2 的重量為什麼會超過燃燒的燃料的重量?超出多少?—B. Easley,密西西比州傑克遜市

加州大學歐文分校地球系統科學系主任蘇珊·特倫伯爾回覆

碳燃料通常以還原形式存在——也就是說,碳原子主要與氫原子結合。在燃燒過程中,碳被氧化(與空氣中的氧氣結合)生成二氧化碳 (CO2)。由於氧氣比氫氣重得多,因此產物比燃燒物重。

以汽油為例。其主要成分之一辛烷是一種由 8 個碳原子和 18 個氫原子組成的分子。一摩爾(6.02 × 10

23 單位)辛烷分子的重量等於 8 個碳原子(每個原子 12 克/摩爾)加上 18 個氫原子(每個原子 1 克/摩爾)的重量。因此,辛烷的重量為 114 (8 × 12 + 1 × 18) 克/摩爾。

CO2 的重量為 44 克/摩爾(碳為 1 × 12 克/摩爾,氧氣為 2 × 16 克/摩爾)。如果所有辛烷都燃燒成二氧化碳,則其 8 個碳原子中的每一個都成為 CO2 分子的一部分,每燃燒一個辛烷分子產生 8 個 CO2 分子——或者每燃燒一摩爾辛烷產生 8 摩爾 CO2。因此,燃燒一摩爾辛烷會產生 352 (8 × 44) 克 CO2

因此,產生的 CO2 與燃燒的辛烷的重量比為 352 比 114,或大約 3 比 1。然而,實際比率會有所不同,因為汽油並非純辛烷。

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大眾科學 Magazine Vol 298 Issue 5這篇文章最初以“專家答疑”為標題發表於《大眾科學》雜誌 第 298 卷第 5 期(),第 108 頁
doi:10.1038/scientificamerican0508-108
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