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  • 1 # 科學觀世界

    水被加熱之後會變成蒸汽是生活中一個常見的現象,那麼這個現象是如何發生的呢?我們就來從現象出發,瞭解本質。

    首先我們先來了解溫度的本質

    溫度是什麼?

    對於溫度的這個概念,人們的認識過程也是非常坎坷的,對於“熱是什麼”歷史上曾經有過兩種不同的觀點,一個是熱的物質說(熱質說),一種是熱的運動說(熱動說)

    熱質說

    熱質說認為,熱是一種流質,名為熱質,可以滲入一切物體,不生不滅,沒有重量。一個物體是冷還是熱,取決於其中所含熱質的多少。熱質說可以解釋當時現象的大部分熱學現象:物體溫度的變化是因為吸收、放出了熱質,熱傳遞是熱質的流動與傳播。熱膨脹是由於熱質粒子之間的排斥,等等。

    上圖就是熱量從高溫物體傳向低溫物體,直至溫度相等。

    這一切似乎與我們的生活現象是多麼的吻合。換一句話來說,就是熱量是一種物質,可以在不同物質之間相互傳遞,直到兩邊的熱質的密度相等。

    那麼這個說法真的能完美的解釋一切熱現象嗎?後來英國的一位科學家倫福德卻發現,鑽頭與鋼鐵摩擦後會釋放大量的熱量,並且摩擦的越久,熱量就越多,冷卻的水需要的也越多,這個熱量似乎是取之不盡的。

    最後在倫福德與英國科學家焦耳與化學家戴維透過各種實驗否定了熱質說。

    熱動說

    眾多科學家例如培根、波意耳、笛卡爾、胡克、牛頓、伯努利等人根據摩擦生熱等現象,認為熱是粒子運動的表現,物體由於粒子的劇烈運動而發熱。只是在它們那個時代,當時這個觀點缺乏實驗的驗證。

    器件摩擦產生大量的熱量

    熱的本質

    現代科學具有足夠多的理論與實驗依據,表明熱其實是物體微觀粒子的運動。初中時我們就瞭解過布朗運動,布朗運動就是指液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動,觀察布朗運動時也能發現,溫度越高,懸浮微粒的運動就越明顯。事實也表明,溫度越高,運動越激烈。因此,分子永不停息的無規則運動也叫熱運動。世界上的任何大於絕對溫度的物體都在做熱運動。

    瞭解了什麼是溫度,那麼這個問題只解決了一半,水被加熱說明水分子的熱運動加快了,但為什麼會變為蒸汽呢?這就要再從分子之間的作用力進行解釋了。

    分子之間的作用力

    水分子在常溫下呈現液態,分子是聚集在一起的,也可以表述成凝聚態,之所以它們能夠聚集在一起,是因為分子之間是存在作用力的,這個作用力將它們束縛在一起。

    分子之間的作用力與分子之間的作用力如下圖所示。

    分子之間會存在一個力的平衡位置,當它們之間的距離在小於r0時表現為斥力,當距離大於r0時,表現為吸引力。因此,分子之間就會在平衡位置來回震盪。也因此,它們能夠有固定的體積。

    水被加熱如何形成蒸汽?

    我們知道了溫度的本質,知道了分子之間的作用力,解決這個問題就是水到渠成的事情了

    水在加熱時,火焰中的分子與水分子發生碰撞,導致水分子吸收動能,分子運動速率加快,於是水就被加熱了。

    水分子的熱運動加快就會導致另一個作用力的變化,那就是水分子之間的作用力,熱運動加快,動能較大,就會大量的水分子掙脫分子之間作用力的束縛,水分子能夠跑出水體系。從宏觀上來看,就是水分大量蒸發。水越來越少了。

    以上就是關於加熱水形成蒸汽的解釋,

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  • 2 # 煙瀧寒水

    水變成水蒸氣過程 其實就是水分子掙脫範德華力的過程。

    因為水液相時候分子排列相對緊湊且有序而水蒸氣狀態的水是以分子簇的形式存在的。

    所以是一個熵增過程。而形成這個束縛的原因有兩個 首先水分子間相互作用產生

    其次是水被大氣包裹,氣壓也是一個因素。

    所以要變成水蒸氣 就是讓他熵增(一般就是加熱或者是減壓)

  • 3 # 漫天星野小火箭

    水變成水蒸氣過程 其實就是水分子掙脫範德華力的過程。

    因為水液相時候分子排列相對緊湊且有序而水蒸氣狀態的水是以分子簇的形式存在的。

    所以是一個熵增過程。而形成這個束縛的原因有兩個 首先水分子間相互作用產生

    其次是水被大氣包裹,氣壓也是一個因素。

    所以要變成水蒸氣 就是讓他熵增(一般就是加熱或者是減壓)

  • 4 # 瀚海顧

    其實,你的認知是有偏頗的,即使是常溫下,也有水逸出而形成水蒸汽逃逸,這個就是揮發的過程,從一杯水放空氣中,會減少即可知。

    嘮叨一下。

    溫度是統計學上分子運動激烈的程度,溫度越高,分子運動越激烈。

    對於水來說,總有高能水分子逃逸,形成蒸汽,也有水蒸汽分子撞擊水面而被束縛住重新變為液體,這個過程持續存在。這些水分子對水面會有一共統計意義的壓力,稱為蒸汽壓。

    當分子運動加劇,也就是溫度升高,顯然逃逸的水分子就越多,動能也越大,蒸汽壓也越大。當這個蒸汽壓等於氣壓時,水就會沸騰(是不是泥題設的蒸汽?)。

    在這個過程中,我們可以瞭解:

    加熱物體,會使物體分子運動加劇。

  • 5 # A先峰

    首先水在自然界分為三種形態,固態,液態和氣態。

    水在0度及零度以下是固態。水超過100度就會沸騰。變成水蒸氣。

    嗯,水變成水分蒸汽是由於分子的劇烈運動引起的。

    說明當外界條件達到一定溫度,會引起分子的運動。

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