|
液體沸騰是液體相變的過程,是一種相轉(zhuǎn)變,與液體內(nèi)部是否有第二相存在沒有關(guān)系。液化的空氣也會沸騰,熔化的金屬也會沸騰。將液體向氣體轉(zhuǎn)變的溫度點定義為該物質(zhì)的沸點……總不能說沒有溶解空氣的水沸點就不存在了吧? 補充一點:你說的現(xiàn)象在自然狀態(tài)下觀測是絕對存在的。因為在自然條件下,相變需要一定的“動力”。沸點是熱力學(xué)參數(shù),理論上到了這個溫度以后,在合適的外在條件下就能發(fā)生相變。比如,水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,100℃沸騰。 但是事實上是,相變的發(fā)生需要一些外在條件才能順利的進行,對于水沸騰來說,可以說“含有空氣“是其中之一。這涉及到第二相生成以及第二相穩(wěn)定存在的臨界條件問題。簡單的說,就是氣相要想在液相中生成并且穩(wěn)定存在,存在一個臨界半徑,大于臨界半徑時就可以穩(wěn)定存在,小于則會被液相溶解(其實不能說是溶解,但是這樣比較好理解)。水要相變成水氣必須在水體內(nèi)產(chǎn)生超過臨界半徑的氣泡,少于臨界半徑就會有表面張力而被壓扁。溫度會影響隨機產(chǎn)生的氣泡的體積。然后是氣泡生成的位置,位置不會影響氣泡的半徑,但是會影響其形狀。同樣溫度下產(chǎn)生一個半球體的半徑總是要比產(chǎn)生一個同樣體積的球體的半徑要大的(PS:好麻煩,我不想解釋了。) 回到最開始的相變上,因為空氣在水中的溶解度是隨著溫度上升而下降的,所以溫度升高以后會有空氣不斷從水體中析出,臨近沸點的時候,就可以看到大量氣泡產(chǎn)生了。但是這不是沸騰,只是空氣在析出。這些析出的空氣可以作為水蒸氣的附著點,增加氣泡的尺寸。容器壁也有同樣的功效。這就是為啥試管加熱蒸餾水不易沸騰的原因。也就是為啥扔點沸石進去就可以沸騰了。也就是為啥扔很多沸石進去,還有一定概率將沸點下降。這些就是“動力學(xué)”。 再多說一句,即使沒有任何生核點輔助水蒸氣泡產(chǎn)生,當(dāng)溫度足夠高的時候,新產(chǎn)生的氣泡也是有機會跨越臨界尺寸的,也就是說,水仍然可以沸騰。 |
|
|