常压下,为什么开水烧到100℃就再也无法升温了? |
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图为:在沸水中形成气泡 蒸气压和大气压 当液体被加热到沸点时,它会开始沸腾,这意味着液体在变成蒸汽,这种通过蒸发离开液体的分子与空气分子碰撞时会产生向上的压力,这种向上的推力叫做 蒸汽压。 而在液体上方,同样有一个气体压力在影响着液体,在开放系统中,这个压力叫做 大气压。 而当液体的蒸汽压等于施加在液体上的大气压时,就发生了从液态到气态的变化,反过来说也就是达到了沸点。 图为:液体的蒸气压等于大气压达到沸点 大气压越大,液体沸腾所需的能量就越多,沸点也就越高。实际上,在没有任何外部压力的情况下,液体分子将随意扩散,并从液态变为气态。 同样的,蒸气压是由液体分子之间的力决定的,所以不同物质的蒸汽压是不同的,换句话说沸点就不同。 另外,液体的蒸汽压降低了大气对液体施加的压力,因此具有高蒸气压的液体沸点较低。而蒸汽压可以通过加热液体而增加,因为加热可以导致更多的分子进入大气。 为什么达到沸点就不会再升温? 达到沸点的液体会产生气泡,这些气泡也是由液体分子组成的,这些分子获得了足够的能量而变成气态。 液体变成气体需要能量,这些气体上升进入更大的空间也会带走能量,而达到沸点的液体意味着大气压已经无法“锁定”热量。 施加更多的热量只会导致更多的液体变成气体,因此,液体的温度在达到沸点后保持恒定。 最后 事实上,在微观层面上,沸水也可能存在较冷的区域。当蒸汽泡在热源附近形成时,比如在锅底,这些气泡将水与热量隔离开来。 别小看这种受热不均,对家庭烹饪来说并不是什么大事,但对于工业应用来说却是一个重要的考虑因素。 同样的,有时候常压下超过100摄氏度的水也不会沸腾,比如微波水,这种热水法也能够克服水热容器加热不均匀的缺点。返回搜狐,查看更多 |
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