还可以做一个实验:用一张纸折成一只小纸锅,里面盛
图2
上水,四角穿上四根线绳把它吊起来,下面点一支蜡烛。通
常情况下,纸很快就被烧着了,可是现在水都烧开了,纸锅仍未着火。
这是为什么呢?原来水在沸腾的过程中(只要有水存在),温度不会再升高,始终保持100℃,而布和纸的燃烧温度都超过100℃。因此,虽然酒精燃烧了,水也烧开了,但是在水的保护下,布和纸没有被烧着。“烧不着的布条”是魔术师经常表演的一个节目。
下面讲一个有关意大利著名物理学家费米的故事。费米一生有很多杰出的发现和发明,他所以能有那么大的成就,就是因为他非常善于把理论知识同实验结合起来。据说他在罗马大学当教授的时侯。喜欢和学生讨论一个个的实际问题。他一边分析,一边实验,问题解决了,学生也学到了思考问题和解决问题的方法。
有一次,费米问一位同学:烧菜用的橄榄油,它的沸点比锡锅的熔点高,但人们却能够在锡制的平底锅里用橄榄油煎东西,看起来油沸腾了,锡锅并没有烧坏,这是什么缘故?
你能回答这个问题吗?
这个问题是这样解释的:煎东西的时候,看起来好象是油沸腾了,实际上油并没有沸腾,而是食物里的水分在沸腾,我们知道水的沸点是100℃,它沸腾时,要变成气体跑掉,带走大量的热,这样油的温度不会升得很高,比锡的熔点(232℃)低,所以锡锅不会熔化。
4.沸腾的成因
沸腾是一种剧烈的汽化现象,它总伴随着气泡的产生、上升和破裂过程。对于沸腾的成因,要从分析气泡的变化入手,弄清沸腾的微观机制,对沸腾的成因才能有全面正确的认识。
我们知道,水中溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气,这些小气泡起汽化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少,当水被加热时,气泡首先在受热的器壁上生成。
气泡生成之后,由于水继续被加热,在受热壁附近形成过热水层,它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽。泡内除了原有的空气外,又增加了水蒸汽,使泡内的压强(空气压与蒸汽压之和)不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大于气泡与器壁间的附着力时,气泡便离开器壁开始上浮。
在沸腾前,容器里各水层的温度不同,受热壁附近水层的温度较高,水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气的压强随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸汽凝结成水饱和蒸汽压亦在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于泡内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。当水温接近沸点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振荡,产生“嗡、嗡”的响声。这就是“响水不开”的道理。
对水继续加热,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致,此时,气泡脱离器壁上浮,其内部的饱和水蒸汽将不会凝结,饱和蒸汽压趋于一个稳
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说教师教学八年级物理教案-物理八年级上沪粤版45水循环与水资源教学资料 精(4)在线全文阅读。
相关推荐: