沸水一定烫手吗?

时间:2022-07-10 03:42:19

在1标准大气压下,纯净的水沸腾时的温度为100℃.而人的正常体温是37℃左右,也就是说40℃左右的水我们基本没有特别明显的感觉,50℃感觉有些烫了,90℃的水肯定烫手了.那沸腾的水是不是一定有100℃呢?我们可以做以下几个实验.

实验1

1.在锅里放入适量的水,并加盐搅拌,然后放在燃气灶上加热至沸腾.

2.在玻璃牛奶瓶内加入半杯水,放入盐水锅里.等水沸腾后,戴上隔热手套把瓶子取出来,立即盖上盖子.

3.把玻璃牛奶瓶倒扣在桌子上,等水停止沸腾后,在瓶底上面放些冰块,这时你会看到水又开始沸腾了.把水倒出来,用手摸一摸,真的没有想象的那么烫.

破解奥秘:当把冰块放在瓶底时,瓶底温度降低,因此瓶里的水蒸气凝结成了小水滴.而牛奶玻璃瓶放在锅里时,里面的空气受热膨胀,已经跑出去了一部分,所以,现在牛奶瓶里的气压要比之前低很多.气压低的时候,水的沸点也会降低.所以,虽然水又重新沸腾,但它的温度已经没有那么高了.

实验2

1.往烧瓶中注入适量的水,用酒精灯加热沸腾.

2.停止加热,水就停止沸腾了,冷却一会儿,用抽气机向外抽气,水又会沸腾.把水倒出来,用手摸一摸,真的没有想象的那么烫.

破解奥秘:当用抽气机向外抽气时,水面气压降低,水的沸点也会降低.所以,虽然水又重新沸腾,但它的温度已经没有那么高了.

这两个实验说明水的沸点与气压有关,因为液体的表面由于液体分子不断逸出而存在表面蒸气压,当温度升高,表面蒸气压逐渐升高,当蒸气压等于外部气压时,液体沸腾.沸点就是特指液体的表面蒸气压等于外界气压时的温度.只要我们能把气压降到足够低,就能保证沸水一定不烫手.

大气压与海拔高度有关,高度越高,气压越低.所以当你到高山或高空去烧水时,情况就不同了.尽管也把水烧沸腾了,但它并不一定烫手.在海拔5000米的高度上,大气压力只有0.05兆帕,相应的水的沸点为82℃.当我们处在世界最高的珠穆朗玛峰8848米的高度时,那里的大气压力大约只有0.03兆帕,相应的水的沸点约为69℃.如果坐气球升到几万米高度去烧水,那里的大气压力低到只有0.015兆帕,水的沸点只有11℃.那里“开水”的温度,比地面上冷水的温度还要低.因此,在高山上会出现许多怪现象:“开水”不烫手、鸡蛋煮不熟、开水不消毒.所以,登山运动员在山上烧水、煮饭就必须要用高压锅.

还有一个关于沸水不烫手的现象:水开了,从炉子上把开水壶提起来,你敢不敢用手摸摸壶底,你不要犹豫,迅速地把手伸到壶底,一定会感到惊奇,壶底并不烫手.你迟疑不定,过了一会才把手伸到壶底,这时,反而会烫手.有人说,这是因为水对流的缘故.靠近壶底的水,接收了炉火传来的热,就向上对流,把热给带走了.这种说法对吗?开水开了的时候,壶内的水都已经达到了沸点,上下温度一样,水的对流不再起作用.说壶底不烫是由于对流的缘故,显然是错误的.我们来分析一下壶底以及靠近壶底的水有什么特别的地方,就能找出准确的答案.壶底是产生气泡最多的地方,也就是水的汽化最集中的地方.在壶底附近,水开以后,大量的水变为水蒸气,一串串气泡上升,才使水沸腾起来.

水在汽化的时候要吸热.1克100摄氏度的水汽化时要吸热539卡,大量的水汽化,吸走了大量的热,在水壶离开火炉以后的那一会儿,水的汽化仍在进行,所以继续吸收热量,暂时降低了壶底的温度,这时的壶底就不怎么烫手.

你在做实验的时候可以注意一下,开水沸腾激烈的时候,壶底不烫手的现象就很明显;开水停止沸腾,不再冒气泡以后,壶里的水温上下都相同,壶底就烫手了.

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