拿一个小瓶(普通的小玻璃瓶或药瓶),在里面灌些水,把它放在一个架在火上的清水锅里。为了使小瓶不碰着锅底,应该把小瓶挂在铁环上。当锅里的水沸腾的时候,似乎瓶里的水也会跟着沸腾。然而奇怪得很,不论你等多久,也不会出现这个结果:瓶里的水会变热,甚至会非常之热,但是总不会沸腾。沸水好象没有足够的热量把水烧沸似的。
这种结果似乎是出人意料,其实懂得了液体汽化的知识,也是意料之中的事。为了把水烧沸,光是把它加热到100℃是不够的,还必须再给它很多热量,才能使水从液态变成气态。
纯水在100℃时就会沸腾。在通常的条件下无论怎样对它再加热,它的温度不会再上升。这就是说,我们用来对瓶里的水加热的那个热源的温度既然只有100℃,那么它能使瓶里的水达到的温度也只有100℃。这种温度的平衡一经来到,就不会再有热量从锅里的水传到瓶里。
因此,用这种方法来对瓶里的水加热,我们就不能使它得到转变成蒸汽所必需的那份额外的“潜热”(每100克100℃的水还需要539卡的热才能转变成蒸汽)。这就是小瓶里的水无论怎样加热总不能沸腾的缘故。
你也许会问,小瓶里的水和锅里的水究竟有什么区别呢?要知道在小瓶里的也同样是水,只不过同锅里的水隔着一层玻璃罢了,为什么瓶里的水就不能同锅里的水一样沸腾呢?
这是因为这层玻璃阻碍着瓶里的水,使它不能同锅里的水一起对流,锅里的水的每一个分子都能直接跟灼热的锅底接触,能吸收更多的热使其本身汽化。然而瓶里的水却只能同沸水接触,由于瓶内外温度相同,彼此不能进行热交换,故瓶里的水不能汽化,也不能沸腾。
可以用沸腾的纯水来烧沸水是不可能的。可是如果向锅里撒一把盐,情况就不同了。盐水的沸点不是100℃,而是略微高一些,因此,也就可以把瓶里的纯水烧沸了。
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