為什麼液氮放到空氣裡不會立即蒸發

時間 2021-06-23 00:44:06

1樓:Simba

你用熱水瓶可以裝一瓶子的液氮,如果你倒出來,可以倒進個杯子裡,還是呈現液態。

但是如果你往水泥地上倒呢,你會聽到用臉盆潑水,水砸在地面上的聲音,但當你用眼睛去看的時候,幾乎已經汽化了,你只會看到一層白色水汽。

我不知道這麼解釋,是否跟你說的「立即」是乙個意思,畢竟速度再快也需要時間,立即這種虛詞。。。

2樓:JXJ

我猜題主想問的是,為什麼液氮可以盛放在容器中,不會立刻蒸發完。

之前在我另乙個回答裡簡單解答過為什麼液氮可以舀起來,而打火機一破裡面的液體立刻蒸發了。這次就講的詳細點吧。

要解答這問題,首先我們要知道物質的狀態(固態、液態、氣態、等離子態等等)由溫度和壓強決定。既然是放在空氣中,也就是標準大氣壓下,液氮的汽化溫度大約-196℃。實際上平時我們使用的液氮也就是這個溫度。

那麼當液體達到汽化溫度後能不能汽化呢?答案是不能,因為液體轉變為氣體的時候還需要吸熱,這個熱量稱為汽化潛熱。拿燒開水來說,我們把水燒到100℃的時候是不會沸騰的,需要繼續燒才會沸騰。

回到液氮。液氮這時候就和燒開水一樣,外面持續加熱,達到汽化條件。但是液氮汽化的時候會吸走大量熱,讓周圍空氣溫度下降。

另外空氣是熱的不良導體,傳熱效率很低,因此對液氮的加熱效率很低,所以液氮能保持液態,不會立刻全部蒸發。

再把題目擴充下,為什麼打火機裡的液體在打火機破碎的一瞬間就全部汽化了。

打火機裡的液體是丁烷,按正丁烷算,打火機裡的丁烷液體和液氮不同,是常溫高壓,當打火機打破後壓力釋放,瞬間變為標準大氣壓。丁烷在標準大氣壓下沸點-0.5℃,也就是說打火機裡的丁烷溫度遠超過沸點了。

剛才說過,液體汽化需要達到沸點並且還要額外的熱量才能汽化。打火機裡的丁烷按23℃算,比沸點高了23.5℃,滿足汽化的條件之一。

汽化額外需要的熱量可以由外界提供,同時也可以由本身降溫提供。正丁烷汽化潛熱約6.6j/mol,比熱容大約140j/(mol*k)。

正丁烷液體從常溫降低到沸點能放出的熱量是23.5*140j/mol,遠大於6.6j/mol,所以能提供足夠的熱量供正丁烷汽化。

換句話說,打火機破了,裡面的丁烷降低了一丁點溫度,就足夠所有的液體汽化了。

最後,液氮有低溫凍傷危險和快速汽化帶來的窒息風險,請勿隨意碰觸。

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