水烧到沸点温度就不会再升了
2021-06-02张洪鸣
阅读(科学探秘) 2021年3期
张洪鸣
在正常的气压下,水烧到将近100℃,就会沸腾起来了。也许你想,要是把火烧得更旺些,那么开水的温度该会超过100℃了吧?果真是这样吗?假设我们有一个特殊的温度计来测量开水的温度,你就会知道,不管怎样加大火力,温度计里的水银柱也不再上升了,还是停留在100℃。
水沸腾起来的时候,虽然还是不断地从火焰那里大量地吸收热量,但是,它同时会变成蒸汽“跑”到空气中去。每一克水分子化成蒸汽,都要带走500多卡的热量。这时候火焰把热量一传给水壶,立刻就被水分带到空气中去了。壶里水的热量不能积聚下来,温度自然就升不高了。即使你加大火力,但所增加的热量只会使更多的水蒸发,水的温度是升不上去的。
不过,要使水在沸腾时的温度升高,那就得增加气压。因为作用在水面上的气体压力,总是竭力阻挡着水分子溜到空气里去。气压愈高,水要抵抗气压而开始化成蒸汽,就必须有更高的温度才行。因此,让气压增加,水的温度也就升高了。
在地面上,任何物体受到的压力都是一个大气压。从地面往下走,愈往深处走,气压愈大,水的沸点也愈高,深度平均每增加1千米,水的沸点就提高3℃。在深达300米的矿井里,水要到101℃才能沸腾;在1000米深處,水的沸点是103℃。像14个大气压的蒸汽锅炉,它里面的水要到200℃才会沸腾。
当然,在相反的情况下,水的沸点也会降低。我们在高山上不容易把饭煮熟,就是因为高山上气压低,水不到100℃就沸腾的缘故。如果在世界最高峰——珠穆朗玛峰峰顶上烧水,只要烧到72℃左右,水就会沸腾了。