沸點(diǎn)

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沸點(diǎn)是指物質(zhì)沸騰時(shí)的溫度,更嚴(yán)格的定義是液體成為氣體的溫度。液體在未達(dá)到沸點(diǎn)溫度時(shí)也會(huì)通過(guò)揮發(fā)變成氣體。然而,揮發(fā)是一種液體表面的現(xiàn)象,也就是說(shuō)只有液體表面的分子才會(huì)揮發(fā)。沸騰則是在液體的整個(gè)部分發(fā)生的變化,處于沸點(diǎn)的液體的所有分子都會(huì)蒸發(fā),不斷地產(chǎn)生氣泡。

目錄

沸點(diǎn)之微觀觀點(diǎn)

根據(jù)分子間相互作用理論,沸點(diǎn)表現(xiàn)了液體分子吸收足夠的能量克服液態(tài)分子之間的各種相互作用。所以,沸點(diǎn)也可以作為這些相互作用力的大小的指標(biāo)。

沸點(diǎn)與熱能

物體從液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的過(guò)程需要一定的熱量,名為氣化潛熱。給處于沸點(diǎn)的物體不斷加熱,整個(gè)過(guò)程中施加的所有熱量都會(huì)被氣化的物體分子帶走,所以物體的溫度不會(huì)由于被加熱而上升。正因如此,物體處于沸點(diǎn)時(shí)的比熱實(shí)際上是無(wú)窮的(參見(jiàn):氣化比潛熱)。

物質(zhì)沸點(diǎn)與壓力之關(guān)系

沸點(diǎn)和當(dāng)水汽壓力與環(huán)境壓力相等時(shí)的溫度有關(guān),也就是說(shuō),沸點(diǎn)和氣壓是有關(guān)的。通常情況下我們所說(shuō)的沸點(diǎn)都是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下測(cè)量得到的(即101325帕斯卡,或1atm)。在海拔較高的地區(qū),由于氣壓較低,沸點(diǎn)也相對(duì)低得多。當(dāng)氣壓上升,物體的沸點(diǎn)相應(yīng)上升,達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí),物體的液態(tài)和氣態(tài)相一致。物體的沸點(diǎn)不可能提高到臨界點(diǎn)以上。反之,當(dāng)氣壓下降,物體的沸點(diǎn)相應(yīng)下降,直至三相點(diǎn),類似地,物體的沸點(diǎn)不能降低到三相點(diǎn)以下。

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是攝氏100度(華氏212度)。在世界最高峰珠穆朗瑪峰上,大氣壓力為260 mb,水的沸點(diǎn)是69攝氏度,因此會(huì)出現(xiàn)水滾了卻未能把食物煮熟的情況。

演示沸點(diǎn)與壓力關(guān)系之簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)

裝于暫時(shí)封閉之針筒內(nèi)之熱水
拉開(kāi)針筒后于低壓環(huán)境中沸騰的熱水

沸點(diǎn)因壓力降低而下降之現(xiàn)象可以使用針筒作為工具,將90度以上之熱水抽取至針筒中,并將針筒之開(kāi)口封住,此時(shí)針筒內(nèi)的熱水并不會(huì)沸騰。拉開(kāi)針筒使針筒內(nèi)的壓力急劇降低后可以看見(jiàn)針筒內(nèi)之水開(kāi)始起泡沸騰,顯示低壓下之沸點(diǎn)較低。若無(wú)法觀察到明顯的沸騰現(xiàn)象,請(qǐng)檢查水溫是否足夠高溫,操作此實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)小心避免被熱水燙傷。

參考來(lái)源

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