实验演示沸腾和液化原理

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实验演示沸腾和液化原理

作者：徐双华

来源：《发明与创新(学生版)》2008年第07期

沸腾和液化是生活中常见的现象，我们并不陌生，但有些现象很特别，实验起来别有一番趣味，我们不妨来试一下。

实验一：烧不开的水

取一只容量为1000毫升的烧杯，盛以清水后置于三脚铁支架的石棉铁丝网上。再取一支试管，盛以半管清水后浸入烧杯水中，并用夹子固定在铁架台上，使它既不倾倒，也不碰触烧杯底部。将量程为0℃～100％的温度计插入试管水内，也固定在铁架台上。石棉铁丝网下置

一酒精灯。整个实验装置如图(一)所示。

点燃酒精灯，使烧杯内的水沸腾。这时观察温度计，尽管已指示试管内：水温达到了100℃，试管内水却始终不会沸腾。这是为什么呢?

这要从水沸腾的原理谈起了。烧杯加热时，杯底和杯壁附有大量小气泡，里面含有空气和水汽。随着水温的升高，小气泡逐渐膨胀，最后在浮力作用下升到水面，同时杯底和杯壁上的空气又生成新的小气泡。在气泡上升过程中，由于烧杯水面温度低，使气泡中的水汽凝结成水，气泡又缩小。

但随着对流过程的进行，烧杯内水达到沸点温度(100℃)时，上升的气泡的体积就不会再

缩小，而是在水面上破裂，使水汽从气泡里逸出，发生“咕嘟咕嘟”的声音，表明水烧开了。气泡内水汽的温度虽然也为100℃，但由于100℃的水转化成100℃的水汽需要吸收大量的汽化热，这种热量取自酒精灯的火焰。而在上述试管内，水仅能从烧杯沸水中获得100℃的水温，却怎么也得不到形成水汽的汽化热，因此，尽管它也含有气泡，但总是不能沸腾。