在高山上水真的燒不開(kāi)嗎? 為什么?
時(shí)間:2016-06-08 12:21 來(lái)源:科普中國(guó)-科學(xué)原理一點(diǎn)通 責(zé)任編輯:沫朵
原標(biāo)題:在高山上水真的燒不開(kāi)嗎? 為什么?
在陸地,水是很容易燒開(kāi)的,只要達(dá)到水的沸點(diǎn),即100攝氏度,水就燒開(kāi)了?墒堑搅烁呱缴希蜔婚_(kāi)了。這是為什么呢?
我們先解釋一下什么是沸點(diǎn)?當(dāng)物體由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài),所需要的溫度便是沸點(diǎn)。一般情況下我們所說(shuō)的水的沸點(diǎn)100攝氏度,通常是指一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的水的沸點(diǎn)。但是水的沸點(diǎn)是會(huì)隨著氣壓的變化而變化,氣壓增大,水的沸點(diǎn)便增高;氣壓減小,水的沸點(diǎn)便降低。高山上,由于海拔比較高,空氣比較稀薄,因此氣壓比較低。所以,其沸點(diǎn)也就比較低。這也就是高山上水燒不開(kāi)的原因了。
下面我們用分子運(yùn)動(dòng)論的角度來(lái)解釋一下,為什么氣壓與沸點(diǎn)成正比?水沸騰時(shí),也就是水由液體變成氣體的現(xiàn)象。水分子由于受熱,分子的動(dòng)能便隨著溫度的升高而增大。有一些分子動(dòng)能特別大的,就從水面逃了出來(lái)。而逃出水面,還會(huì)遇到外界的大氣壓強(qiáng)。所以,當(dāng)大氣壓強(qiáng)增大時(shí),逃出的水分子就會(huì)越來(lái)越少了,因此就不能形成氣化現(xiàn)象,即沸騰。
高山上,氣壓比較低,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之下,所以給水加熱時(shí)還沒(méi)到100攝氏度,水便就沸騰了。這也就是為什么我們明明看到水已經(jīng)冒著蒸汽沸騰了,卻不燙手,有的僅僅是溫的。 海拔越高,氣壓越低,沸點(diǎn)越低。大約每升高1千米,沸點(diǎn)會(huì)往下降3度。所以,在青藏高原,水的沸點(diǎn)還不到90度。這樣的開(kāi)水是不能殺死細(xì)菌的,更別說(shuō)把飯菜做熟。這也解釋了為什么雞蛋在高山上煮不熟的原因。水還沒(méi)有100度就沸騰了,當(dāng)時(shí)的水溫并不能把雞蛋煮熟。所以,無(wú)論給水加熱多長(zhǎng)時(shí)間,即使把鍋里的水蒸發(fā)沒(méi)了,雞蛋還是煮不熟的,因?yàn)樗序v后,溫度便不會(huì)再升高了。那么要想煮熟,就得找一個(gè)密封性好的鍋,或者直接用高壓鍋,增大氣壓,提高沸點(diǎn),這樣便能把飯做熟。一般家里使用的高壓鍋,其鍋內(nèi)的大氣壓為1.3個(gè)大氣壓,溫度能到125攝氏度,這么高的溫度,食物是很容易熟的。當(dāng)然也容易殺死細(xì)菌。所以,這也就是為什么我們平時(shí)在家里用高壓鍋?zhàn)鲲埍容^快的原因了。
說(shuō)完了高山上水的沸點(diǎn)。一般海拔不高的地方,都是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。那么如果是低于海平面,也就是在深礦中燒水,又會(huì)是怎樣呢?由于低于海平面,氣壓比較高,因此水的沸點(diǎn)也比較高。
最后,我們做一個(gè)大膽的猜想,如果是在太空,那么燒水又是怎樣的呢?回答這個(gè)問(wèn)題,首先我們得弄明白,太空中有空氣嗎?答案是否定的,沒(méi)有空氣,也就沒(méi)有大氣壓,因此是沒(méi)有辦法把水燒開(kāi)的。從另外一個(gè)角度解釋,在太空時(shí),屬于一種失重的狀態(tài),沒(méi)有壓力,當(dāng)然也就沒(méi)有沸點(diǎn)。因此,在太空是不能燒開(kāi)水。
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