有趣的“白气”

1.“白气”是什么？

打开锅盖，“白气”扑面而来；冬季，口中会呼出“白气”；夏季，打开冰箱门，会冒出“白气”.这些“白气”究竟是什么？“白气”与白烟、白雾有什么区别？很多同学错误地认为，“白气”就是水蒸气，这是物理概念上的错误.物理学上把水的汽化、冰的升华散布在空气中的大量水分子总称为水蒸气.水蒸气是无色的气体，所以你看到的“白气”绝对不是水蒸气.“白气”是悬浮在空气中的液体小颗粒；白烟是悬浮在空气中的固体小颗粒；白雾一般特指的是小水滴.在物态变化这一章的内容中，很多时候“白气”和白雾都是指小水滴.

2.“白气”是怎样形成的？

仔细观察，你就会发现，“白气”总是在特定的环境中才会出现，那么“白气”是怎样产生的呢？原来空气中存有大量的水蒸气，常温下它们以气体的形态存在，当水蒸气遇到冷的环境或物体时，出现温度差，水蒸气就放出热量，液化成小水珠，悬浮于空气中形成“白气”.同学们都见过水壶烧开水的场景，你仔细观察过吗？在最靠近壶嘴的地方是没有“白气”的，离壶嘴渐远的地方“白气”越来越多，在更远的地方“白气”就消失了.为什么呢？烧开水的过程中，水壶中的水汽化产生大量的水蒸气，大量水蒸气从壶嘴处喷出，但是靠近壶嘴的地方温度很高，所以热的水蒸气在离壶嘴渐远的地方遇到冷的空气，放热液化形成小水珠，悬浮在空气中形成“白气”.由于离壶嘴越远的地方，温度越低，所以越远的地方，就会产生更多的“白气”.在离壶嘴更远的地方，“白气”（小水珠）又汽化变成水蒸气，所以“白气”又会消失.有的同学可能要问，热水壶的壶嘴处有“白气”，而冰棍周围也能形成“白气”，冷热环境都能形成“白气”吗？下面，我们将研究对象分为两类：冷物冒“白气”和热物冒“白气”.

例1 吃饭时掀开锅盖为什么会冒出大量的“白气”？

解析 研究对象是饭菜，属于热物冒“白气”.

饭菜中的水汽化形成大量的水蒸气，热的水蒸气遇到冷的空气放热液化形成小水珠，悬浮于空气中形成“白气”.

例2 夏天吃雪糕时，雪糕为什么会冒“白气”？

解析 研究对象是雪糕，属于冷物冒“白气”.

夏天雪糕的温度远低于气温，空气中热的水蒸气遇到冷的雪糕放热液化形成小水珠，悬浮于空气中形成“白气”.

通过上面的两个例题，我们小结一下：

①冷物冒“白气”，研究对象本身的温度低于环境温度，空气中的水蒸气遇到冷的物体液化成小水珠，悬浮于空气中形成“白气”.

②热物冒“白气”，研究对象本身的温度高，汽化（或升华）产生大量的热的水蒸气，遇到周围冷的物体液化成小水珠，悬浮于空气中形成“白气”.

可见，在表述“白气”形成的原因时，我们可以从以下三个步骤进行分析：①确定研究对象是属于冷物冒“白气”还是热物冒“白气”；②找出其中所涉及的物态变化；③最后格式化的一句表述（热的水蒸气遇到冷的物体液化成小水珠，形成“白气”）。

3.“白气”都一样吗？

（如图）为什么水壶壶嘴处的“白气”是向上冒的，而冰棍周围的“白气”却是向下的？我们会发现这两类“白气”分别属于热物冒“白气”和冷物冒“白气”.其实，“白气”是向上还是向下，关键看密度.壶嘴冒“白气”是因为从壶中产生的热水蒸气，密度较小，它在上升过程中遇到了周围冷的空气后液化成小水珠形成“白气”的现象，所以我们看到的“白气”是向上的.冰棍周围热的水蒸气遇到冷的冰棍液化成小水珠，小水珠的密度比热的空气的密度大，所以冰棍周围的“白气”却是向下的.

4.应用“白气”知识解决实际问题

例3 打开啤酒瓶，为什么瓶口会冒“白气”？

解析 研究对象是啤酒瓶内的二氧化碳气体，属于冷物冒“白气”.

啤酒瓶内大量的二氧化碳气体膨胀，对外做功，内能减少，温度降低，瓶口附近热的水蒸气，遇到冷的二氧化碳气体放热液化成小水珠，形成“白气”.

5.由“白气”联想到的知识

现在我们已经知道，人眼能够看到的“白气”实际上不是气体（水蒸气），因为无色透明的水蒸气人眼是看不到的，我们看到的都是液态的小水珠.实际上自然界中就有这样的自然现象——雾的形成就是大自然在特殊条件下形成的“白气”.和雾的形成很相似的就是露的形成，自然界中的水蒸气遇冷液化成小水珠，悬浮在空气中就形成雾，附着在花草树木上就形成了露.

例4 夏天，空调房间中的玻璃上会附着一些小水珠，在玻璃的内侧还是外侧？

解析 夏天，开空调的房间内的温度较低，室外的温度较高，而玻璃的温度相对较低，与室内温度接近.

室外热的水蒸气，遇到冷的房间玻璃，放热液化成小水珠，附着在玻璃的外侧.

例5 请同学们思考一下，戴眼镜的同学，在什么情况下，眼镜会模糊？

解析 只有在热的水蒸气遇冷才会液化形成小水珠，附着在镜片上，使视线模糊.

①冬季，从室外走进室内；②夏季，从空调房间走出去；③吃饭的时候，眼镜离饭菜较近.

了解了“白气”的形成过程，你就真正的了解了与水的三态相关的物态变化.可以说，弄清了“白气”是液态，你就知道所有“白气”产生的最后一步一定是水蒸气的液化.