压力和温度如何影响沸腾

压力是力作用于表面的方式。如果将空气泵入自行车轮胎,高能气体分子会 冲向内部,与轮胎壁碰撞并向外挤压。轮胎保持弹性和膨胀,因为空气分子推动其内壁的力(或更大)比外部的空气分子推动外壁。如果加热轮胎,就会给空气分子带来更多能量。它们冲得更快,更频繁地与轮胎的橡胶壁碰撞并施加更大的力。轮胎感觉更加疲惫,或者,如果你运气不好,爆发!

在物理学中,我们说表面上的压力是压在它上面的力除以力作用的面积:

压力=力/面积

假设你有一个装满土豆的平底锅,你想做饭。你把锅装满水,放在热炉上,等待水沸腾。现在你可能认为水会在“足够热时”煮沸 - 这是真的,但只有一半是真的。当它所含的大部分分子具有足够的能量从液体中逸出并在其上方形成水蒸气(蒸汽)时,水实际上会沸腾。水越热,分子的能量越高,它们就越容易逃逸。因此温度在煮沸时起着重要作用。

但压力也很重要。水上空气的压力越高,分子越难脱离; 压力越低,越容易。如果你曾经尝试过用便携式野营炉在山上制作一杯茶,你就会知道水在较高温度下沸腾。这是因为空气压力下降越高。在珠穆朗玛峰的顶部,气压大约是海平面的三分之一,所以水沸腾在大约70°C或158°F(参见MadSci论坛发帖的原因)。山顶的茶味道很恶心,因为水沸腾的温度太低:即使它沸腾,水太冷,不能正确“煮”茶叶。

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