先让我们来看看几个“大气压影响水的沸点”的现实物理现象:比如家用高压锅在正常使用的情况下,锅内气压是1.3个大气压,温度一般在125℃左右。当锅内的气压过高时,锅上的安全阀就自动打开,放掉一部分蒸气,使气压降低。又如,在高山上煮饭,水易沸腾,但饭不易熟。(在海拔1900米处,大气压约为79800帕(600毫米汞柱),水的沸点是93.5℃)。
那么,这又是为什么呢?先来解释一下“沸点”,在理解“沸点”的概念之前,还要明白一个叫“沸腾”的概念!沸腾,是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。而“沸点”就是液体达到“沸腾”时的温度,这个时候,也就是液体达到“沸点”的时候,液体的饱和蒸气压和外界压强相等。
所以问题中“水的沸点”就是:水发生沸腾时的温度。现在我们可以把问题“大气压为什么会影响水的沸点?”理解为“大气压为什么会影响水沸腾时的温度?”
对,大气压为什么会影响水沸腾时的温度? 这是因为水分子在沸腾时的温度,刚好是水内饱和蒸气压和外界压强相等的时候,这个时候,如果大气压增大,根据作用力和反作用力的概念,要使水分子继续保持沸腾,那么肯定也要相应增加水分子内的饱和蒸气压,而要增加水分子的饱和水分子的饱和蒸气压,就需要使分子间的“能动力”加大,这就只能通过增大温度的方式来保持一个动态的平衡。
综上所诉,就是为什么大气压会影响水的沸点的原因。所以通俗来说就是因为因为水面上的大气压力,总是要阻止水分子蒸发出来,所以气压升高的时候,水要化成水蒸气必须有更高的温度。
小伙伴们,大气压我们并不陌生,那就是大气的压强。
这位小伙伴问,大气压为什么会影响谁的沸点,这就需要我们知道点物理知识了。
一.沸点的定义
沸腾是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。沸点是液体沸腾时候的温度,也就是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。沸点指纯净物在1个标准大气压下沸腾时的温度。不同液体的沸点是不同的。沸点随外界压力变化而改变,压力低,沸点也低。
从这个意义上来看,压强低,沸点就会低,因为沸点是定义在一个标准大气压下的。
二.大气压与什么有关系
一般来说,气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关,一般随高度升高按指数律递减。气压有日变化和年变化。一年之中,冬季比夏季气压高。一天中,气压有一个最高值、一个最低值,分别出现在9~10时和15~16时,还有一个次高值和一个次低值,分别出现在21~22时和3~4时。气压日变化幅度较小.
从这点上来看,海拔越高,大气压强就越低。
当蒸汽压力达到或超过大气或其他任何与液体接触的环境压力时,就会发生沸腾。在标准大气压下(1个大气压= 0.101325兆帕),水在大约100℃沸腾。 液体的沸点根据所施加的压力而变化,正常沸点是指蒸汽压力等于标准海平面大气压力(760毫米汞柱)时的温度。
在海平面上,水100℃沸腾。 当大气压增加,则沸点变得更高,当大气压减少(或海拔增加时),则沸点变得更低。 液体的蒸汽压决定了分子离开液态并转化为气体的速度。在正常情况下,水的蒸汽压很低,导致很少分子通过蒸发离开液体。加热液体增加了分子的动能,也增加了液体的蒸汽压。一旦蒸汽压等于或超过外部大气的蒸汽压,水就迅速转化为气体。
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