壓力和溫度如何影響沸騰

壓力是力作用于表面的方式。如果將空氣泵入自行車輪胎,高能氣體分子會 沖向內部,與輪胎壁碰撞并向外擠壓。輪胎保持彈性和膨脹,因為空氣分子推動其內壁的力(或更大)比外部的空氣分子推動外壁。如果加熱輪胎,就會給空氣分子帶來更多能量。它們沖得更快,更頻繁地與輪胎的橡膠壁碰撞并施加更大的力。輪胎感覺更加疲憊,或者,如果你運氣不好,爆發!

在物理學中,我們說表面上的壓力是壓在它上面的力除以力作用的面積:

壓力=力/面積

假設你有一個裝滿土豆的平底鍋,你想做飯。你把鍋裝滿水,放在熱爐上,等待水沸騰?,F在你可能認為水會在“足夠熱時”煮沸 - 這是真的,但只有一半是真的。當它所含的大部分分子具有足夠的能量從液體中逸出并在其上方形成水蒸氣(蒸汽)時,水實際上會沸騰。水越熱,分子的能量越高,它們就越容易逃逸。因此溫度在煮沸時起著重要作用。

但壓力也很重要。水上空氣的壓力越高,分子越難脫離; 壓力越低,越容易。如果你曾經嘗試過用便攜式野營爐在山上制作一杯茶,你就會知道水在較高溫度下沸騰。這是因為空氣壓力下降越高。在珠穆朗瑪峰的頂部,氣壓大約是海平面的三分之一,所以水沸騰在大約70°C或158°F(參見MadSci論壇發帖的原因)。山頂的茶味道很惡心,因為水沸騰的溫度太低:即使它沸騰,水太冷,不能正確“煮”茶葉。

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