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1 # 理性科普者
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2 # 科普新視界
如果從微觀角度和分子擴散來考慮,物態的變化,都是從區域性開始的,不可能是全盤同步。
有一篇介紹熔化過程的分子動力學文章,對於理解微納時間尺度的相變會很有幫助。
該文把熔化的瞬時過程分成了三個部分,第一部分是在達到快速熔化和相變前,晶體中已經存在許多預熔化的點,也就是存在了微小的固液介面;第二階段就是固液介面迅速擴大,相變過程從區域性點快速擴充套件到全部,第三階段是進行系統的平衡調整。從文章中來看,雖然這個過程只有幾個皮秒(1皮秒為10負12次方秒),但是還是需要有一個過程從區域性擴散到整體的。
雖然這只是對固態到液態過程的描述,我想,這也應該適用於從液態到氣態的過程,不過液態和氣態分子運動速度更快,發生相變的轉變速度更快而已。對於從液態到氣態而言,也會存在一個類似於固液相變臨界值,即分子運動擴散超過一定範圍,或分子之間相互作用分散的一定程度,才可能定義為從液態轉變為氣態。
這個過程,也是需要時間的。
Ref: Physica B 406 (2011) 2637
你說的是液態水和氣態水的轉化,氣態水在空氣中是看不見的。分子動理論的觀點來說,液態水變成氣態水是連續不斷的過程,水分子總是在不停地運動的,其表面的水分子由於受外界因素(如溫度、溼度等)的影響,隨時會掙脫水分子的引力跑到空氣中去,成為氣態水。這就是物理中的汽化現象,其中蒸發可以發生在任何溫度下,沸騰是劇烈的汽化現象,所以,從液態水到氣態水用時間度量是不科學的,如果確實要用時間來度量,只能說水分子要用多長時間以獲得足夠的動能,才能克服分子引力逃到空氣中去。這個時間取決於水分子從外界獲得能量的快慢呵!