沸腾的水会蒸发,那一锅的水为什么不会瞬间蒸发呢?
可别小看“烧水”,就是这个“烧水”的过程,这两本书中都用了相当多的篇幅来论述各种“烧水”过程,用电热水壶烧水的过程用专业术语表达就是池式沸腾。
一锅水无法直接蒸发掉的原因
一锅水无法瞬间蒸发掉,这是因为热量从水壶的加热壁(有加热源的)到介质水有一个传递的过程,这个过程中水壶的加热壁温温度已经超过了100摄氏度,靠近加热壁的水温最先达到了100度,并开始产生气泡,但是远离加热壁的水文并没有达到沸腾温度100度,因此所有的水是无法瞬间沸腾的。
细心的读者也可以观察到这样的现象:气泡总是先从加热壁开始产生的,并且逐渐脱离加热壁,到达水面。
下面从更专业的角度科普下这个过程。
核工程专业术语之一:池式沸腾
池式沸腾就是液体在一个容器内不受外力,完全依靠自然对流产生的加热现象,家里使用的各种大锅、小锅、各种水壶的烧水过程都是池式沸腾。
核工程专业术语之二:热流密度
热流密度就是单位时间内,单位面积的加热炉壁传给介质的热量,单位是J/(㎡·s),J/s就是功率单位W,因此热流密度单位也可以写成W/㎡,热流密度就代表了传热效果。
上图就是池式沸腾热流密度和温差的关系图,温差为水壶加热壁温和饱和温度(100摄氏度)的差,也就是横坐标5度大气压下就表示这时水壶加热壁温是105度,纵坐标是水壶加热水的热流密度。
从图中可看到并不是壁温越大,热流密度就越大,即并不是壁温越大,传热效果越好,尤其在过渡区和稳定的膜态沸腾区,热流密度较小,而水壶的加热壁温度很高,这时水壶被烧毁的风险就很大,而泡核沸腾区的效果是最好的,增加不多的壁温就可以得到上百倍的热流密度的增加。
结论:加热壁温并不是越高越好,这点是加热水壶设计者应该考虑的问题。
一锅的水之所以不会蒸发,是因为水量非常大,如果我们的锅里水非常的少,那么这些水很容易达到蒸发点,很容易蒸发,但是一锅水的话需要的热量非常多,需要慢慢的煮。
因为水的蒸发是存在于水的表面的,所以一锅水它会逐渐蒸发,而不会瞬间蒸发。
水变成水蒸气蒸发掉也是需要能量的,一锅水太多了,要想蒸发掉要大量的能量和空间。
水到100度会蒸发吗?
100度只是个相对值.有些时候不到100度就沸腾了.沸腾了就肯定蒸发,蒸发并不是到100度就进行的,
真是搞不懂,蒸发温度,水不是要100度才蒸发吗
水,在标准大气压下虽然在摄氏100度「沸腾」,并不代表水分子在摄氏100度才会开始「蒸发」喔!
即使是在常温下,由水的「蒸发」成水汽和由水汽「凝结」成水的过程还是不断的在进行着。衣服会不会乾,要看是蒸发的速率快还是凝结的速率快。当空气中的湿度比较大的时候,水汽凝结成水的速率高于水蒸发成水汽的速率,因此衣服比较不容易乾;而晒衣服的时候出太阳比较容易乾,也不是直接因为阳光的温度,而是因为晴天时空气比较乾燥的缘故。
亲,蒸发随时都在的哦。我们以为:当水的温度高于环境温度时,水才会蒸发,其实不是的。空气流动,水就会蒸发。
水为什么不用100度就能蒸发
把一壶冷水放在火上烧,一会儿水就会烧开了。假如这时候你用水温计测量一下,开水的温度刚好是100℃,即使你再不断地给水加热,直到把水烧干,温度也不会再升高了。这是什么原因呢?原来,在给冷水加热时,冷水吸收了火炉的热量,使水的温度不断升高,一直到水的沸点——100℃。水被烧开以后,如果继续加热,水就会不断地变成水蒸气飞散发到空气中了。水变成水蒸气时要吸收大量的热,水吸收的热量都消耗在使水变成水蒸气上了,壶里的热量不能聚集下来,温度自然也就不能升高了。所以,开水只能烧到100℃。
要使水在沸腾的时候温度升高,可以采用增加气压的办法。在地面上,任何物体都会受到1个大气压的压强。从往地下走,越到深处气压越大,水的沸点也就越高。深度平均每增加1千米,水的沸点就提高3℃。如果使水承受的压力越大,水的沸点也就越高。一台14个大气压的蒸汽锅炉,里面的水要在200℃才能沸腾。
在低气压的情况下,水的沸点也会降低,所以高山上不容易把饭煮熟,就是因为那里的水不到100℃就沸腾了。假如你在珠穆朗玛峰的山顶上烧水,只要烧到72℃时,水就沸腾了。
人们根据这个原理制造了高压锅,高压锅的密封性非常好,当水沸腾以后,气化的水蒸气跑不出去只好聚集在锅里,使锅里的气压增加了,于是温度也就可以继续升高了。因为高压锅里的温度高,里面的食物很快就会被煮熟。当然,锅里的气压太大会造成高压锅爆裂,所以高压锅必须安装安全法。当蒸汽的压力超过归定的限度时,必须让一部分蒸汽通过安全阀跑出去,使锅里保持一定的气压。
100度的蒸发,
叫Boiling.
会有bubbles出,
所有地方的水都会想变成气体。室温的蒸发,
叫Evaporation.
在水面的水分子由于空气的水知含量较低,
便因diffusion的原理变成气体。PS
Evaporation
rate会因气温,
湿度,
水面大小而改变
文章标题: 为什么100度的水不会蒸发
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