在日常生活中,我们都应该有过烧白开水的经历,而且我们知道当温度达到100度的时候,水就开始沸腾了,就算再继续加热下去,水的温度也不会再继续上升了。
沸点的定义是什么,水的沸点为什么是100度?
沸点,顾名思义,液体沸腾的时候的温度,再准确一点就是:当液体变成为气体的温度,这个临界温度就叫作沸点。有人可能会问,正常温度下,水也会挥发成为气体啊。
没错,但其实水的挥发是一种只发生于液体表面的现象,液体内部当然是不会的。而沸腾则是全部液体(包括内部液体)都剧烈蒸发的过程。所以我们看到的效果就是:内部液体由于也会蒸发,所以水沸腾的时候才会不断的产生气泡。
水的沸点是100度,这是大家最熟悉的基本常识了,但其实,这句话是有一个隐含的前提条件的,那就是:在一个标准大气压下(约为101325千帕斯卡),纯净水的沸点为100摄氏度(后来国际上的温度计量标准变更之后,水的沸点变成了99974摄氏度)。
但在生活中,由于水的纯净程度不同再加上所处海拔的不同,就会导致水的沸点并不是精确的100摄氏度,当然,我们日常也不需要纠结它的精确值,知道沸水大致是100度就可以了。
至于水的沸点为什么是100度,这其实完全是我们人为规定的。
当时,科学家为了找到适合日常使用的温标,于是就拿在一个大气压下,水结冰的温度定义为0摄氏度,水沸腾的温度定义为100摄氏度,然后把它们之间的温度差平均分成100份,每一份就是1摄氏度,所以水的沸点才刚好是100度。
水的沸点和大气压之间的关系。
前面我们一直在强调,水的沸点是100度的前提条件是在一个标准大气压下,那么沸点和大气压之间存在什么关系呢。
首先我们从大气压说起,众所周知,在大气层到海平面内到这段距离内,充满着空气,而空气也是有质量的,据估计空气的密度约为1225 kg /m³。
又因为地球引力的存在,生活在地表的我们,就会无时无刻的受到来自几千千米空气的压力(1个大气压相当于10吨的重量),这个压力就叫做大气压。
这个时候我们再来考虑海拔,想象一下,如果站的越高,那么“压”在你身上的空气自然也就越少,那么我们受到的压力也就越小,所以我们通常说:海拔越高,大气压越低。
当我们煮白开水的时候,水的内部会蒸发产生气泡,气泡内部有一个向外的压力,这个压力叫做饱和蒸汽压。而气泡的外部又承受着来自大气的压力。当气泡内部的压力大于外部大气压的大小时,液体才会出现沸腾的现象。
而前面我们提到,海拔越高,大气压越小,那么我们就可以得出这样一个结论:大气压越高,水的沸点就越高,相反,则水的沸点越低。
这就是为什么在西藏等一些海拔4000米以上的地方,要用高压锅煮饭,因为如果不用高压锅,水的温度只能达到80多度就沸腾了,根本无法把食物煮熟,甚至无法对细菌进行消毒。
如何把水的沸点提高到100度以上?
在一个标准大气压下(海平面附近的大气压力),水的沸点是100摄氏度,如果想把沸点继续提高到100度以上,那么唯一的办法就是给水增加外界的压力,比如使用高压锅来烧水。
由于密封的高压锅只有一个很小的出气孔,当高压锅里的水汽不断产生,而出气孔的冒气的速度又小于水汽的产生速度,这些水汽就会在国内不断聚集,就这样,锅内部的压力就提高了。
据估计,家里用的高压锅,能提高到2个大气压左右。这样算下来,水的沸点就达到了120度左右。这样不仅煮食物更快,而且还节省煤气费。
超临界态水:最高可达464摄氏度!
如果不依靠人为的改变压力,还可以借助海水的力量。因为一个标准大气压是在海拔为零的地方,如果继续往下,压力自然也就更大了。那么海底的水沸点岂不是更高?
在热力学中,我们把物质以液态形式存在的最高温度,或者反过来以气态存在的最高压强,叫做临界点,当液体的温度或者压强超过了这个点,就会变成超临界流体。
这种超临界流体,会同时具有液体和气体的性质,它既可以像气体一样发生泻流,又可以像液体一样具有流动性,那么自然界哪里有超临界流体呢?
1000度没问题!只是在这时的压强很大!达到100度时会分解生成氢气和氧气!你所说的火山爆发时的水温那是高压下的,因为在它火山内的压强很大!在它到达火山外时就会在高温下瞬间便为水蒸气!或者是氢气和氧气发生了爆炸这也是火山爆发发生的一种能的释放形式!
水被称为生命之源,每隔一段时间,我们就需要喝水,但是我们喝水是很小心的,通常情况下,我们会把水加热处理后再喝,据说这样做可以有效地去除水中的细菌。当我们烧水的时候,我们突然有了一个问题:水可以加热到多高
水可以加热到1000摄氏度吗当你把水放在一个密封的容器里加热时会发生什么我们的第一反应是,如果我们继续加热水,水可以达到很高的温度,比如1000摄氏度。水能被加热到1000摄氏度吗每件事都要讲一个证明,对于这个问题,我们应该通过实验来找到答案,用心胜于行动,反正闲着就是闲着。实验方法很简单,一个火,一个锅,加一个温度计,好了,实验现在,看着温度计上的数字不断上升,我们不禁满意的微笑,然而,就是所谓的“生活中不愉快的事情十之八九,我们很快发现,当水温上升到100摄氏度左右时,就再也不会上升了。这是为什么呢
因为水不稳定,是一种液体,水分子在水中可以自发地在空气中传播,也就是说,从液态水变成气态的水蒸气,水的温度越高,单位时间内产生的水蒸气越多,生产压力越大,当蒸汽产生的压力等于来自外界的压力时,水就沸腾了。在这种情况下,水开始大量转变成蒸汽,蒸汽不断地带走热量,水的温度不再上升。
因此,随着外界压力的增加,水蒸气产生的压力必须达到一个更高的值,水才能沸腾,这就需要更高的温度。换句话说,要把水加热到更高的温度,你需要把水放在一个密封的容器里,以增加压力。接下来的问题是:水能在密封容器中加热到1000摄氏度吗当你把水放在一个密封的容器里加热时会发生什么经过深思熟虑,我们决定升级我们的设备。幸运的是,我们是钱的主人,我们很快就找到了一个集密封、加压、加热和实时数据分析于一体的专业设备。
完全是可以的,但是需要一些条件限制水的沸腾,使之变成过热水。或者在干净的器皿里煮无气泡的纯净水,有可能形成过热水。这种状态的水很危险,请勿尝试。
水的沸点与压力之间成正比关系,即压力越大,水的沸点越高,但有一个临界点,其压力为2176个大气压(2205MPa),温度为3743℃,超过该临界点,液体水就不复存在了。
扩展资料
水的沸腾需要一个条件,是水中的微小气泡或容器壁表面的微小气泡或是容器表面极其微小的的裂纹中的空气。否则极易形成过热水。(在诸多化学实验中都会在加热液体时放入点瓷片等,就是充当了凝结核的作用,以防止液体的暴沸。) 当水中缺少气化核或气压急剧降低都会造成水来不及气化产生过热水。如在高温时打开高压锅的锅盖,就会因气压急剧降低产生过热水,过热水剧烈气化而爆炸就会炸伤人。
-过热水
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