不断加热的水面冒出大量水蒸气和一朵朵气泡花,这是水沸时的基本现象,此时的水温就是水的沸点。沸点的高低跟水面上的大气压有关系。气泡必须顶着压力冲出水面,才能形成沸腾的景象。让我们一起来看看一锅水烧开的过程吧!
1 5分钟左右时:锅底首先受热,锅底与锅壁上出现了一些小气泡,那是溶在水中的空气形成的。
2 8分钟左右时:气泡变大了,并且脱离了锅底和锅壁,浮在水中。因为随着水温升高,气泡周围的水在气泡表面蒸发,气泡内的水蒸气增多,所以气泡变大。变大了的气泡浮力增大,所以气泡才能脱离锅底和锅壁。而气泡浮到上层又变小了,因为这时上层的水温比较低,气泡中的水蒸气又冷凝成水,导致气泡缩小。
3 12分钟左右时:水温继续上升,越来越多的气泡变大,上升,又缩小……(www.xing528.com)
4 15分钟左右时:整锅水都升高到同一温度,上浮的气泡不再缩小,而是随着内部水蒸气的增多(气泡周围的水不断蒸发为水蒸气)不断变大,直到冲出水面破裂。这时一锅水就沸腾了,这个时候水的温度就是这一大气压下的水的沸点。
因为水面上的大气压力总是要阻止气泡冒出水面,所以在气压比较高的地方,气泡内要有更多的水蒸气,气泡才能增大浮力,冲出水面,达到沸腾的状态,这也意味着水温要升得很高,水才能沸腾。而在气压比较低的地方,气泡内不需要那么多水蒸气就可以浮出水面,这意味着水温不必升那么高,水就可以沸腾。这就是气压高的地方沸点高,气压低的地方沸点低的原因。
在世界最高峰珠穆朗玛峰上,大气压很低,水的沸点只有69℃(标准大气压下水的沸点是100℃),因此会出现水沸腾了食物却还没煮熟的情况。所以,地质工作者或登山运动员在高山上都要使用高压锅来煮饭。
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