能否從分子熱運動的層面描述一下一壺水燒開的過程?

時間 2021-05-11 12:11:34

1樓:徐敏

假設熱量全部來自於底部,不考慮氣壓的影響。那麼底部的水分子最先運動加劇。對上層的水進行碰撞這部分我們叫做熱傳導。

沒有被碰撞彈回來的水分子向上運動這部分我們叫做對流。當表面水分子由於運動間距大於乙個臨界點水就無法再把它拉回到內部我們稱為蒸發。當水的溫度達到了100度蒸發加劇因為水分子不需要再吸收熱量來公升高自身溫度。

每得到乙份熱量就立刻把分子間距拉到超過臨界點。這時候就是沸騰。。所以水分子只能在水的表面脫離。

包括通過氣泡方式的離開。

2樓:今天天氣不錯

水壺上面的水的溫度會高於下面,上面的先開(我指的是溫度達到100攝氏度,大氣壓強小的地方,比如青藏高原,不到100攝氏度水就開了,這個不用糾結)下面的水先受熱,受熱之後,水分子的熱運動更劇烈,導致水分子的間隙增大,密度就會減小,在下面的水的重量不變的情況下,體積就會增加,從而浮力會變大,這樣下面的水會不斷的往上浮,相應的上面本來溫度較低的水會沉下去。

下面的水浮到上面後,短時間內熱量沒有辦法迅速傳遞給沉到下面的水,那麼為了不讓自己的溫度超過100攝氏度,必須將部分的水通過汽化成水蒸氣的形式帶走熱量。而越燒到後面,因為這壺水從火那裡吸收的熱量越來越多,分子的熱運動就會越激烈,下面水因為體積增大產生的浮力就會越大,水上浮和下沉的速度就會越來越快,一旦水之間的熱量交換達到極限,為了不讓水溫突破100攝氏度,水必須還要通過大量汽化(當水分子的熱運動能量足以擺脫水分子的相互吸引力的時候,就飛散開來,成為氣態)的形式和空氣進行熱量交換,這也就是為什麼水在臨近燒開的時候會瞬間產生大量的水蒸氣的原因。當汽化的水蒸氣帶走的熱量可以維持水溫達到100攝氏度但是不突破100攝氏度時,水就燒開了。

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