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1 # 吃喝學問
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2 # 邂逅最美的物理
這個問題涉及到水的飽和蒸汽壓。
飽和蒸汽壓,指的是某種液體固相或液相與氣相達到平衡時的氣相壓強。簡單理解就是,該液體(或固體)汽化(或昇華)的快慢與液化(或凝華)的快慢一樣時,此時的蒸氣壓強就叫飽和蒸汽壓。
當液體溫度升高時,相應的飽和蒸汽壓也會隨之增大,我們可以這樣理解,液體為了開始沸騰,會產生一個衝破外界禁錮的力量,飽和蒸汽壓就是當前溫度時液體有能力衝破的最高外界氣壓,如果當前外界氣壓小於或者等於飽和蒸汽壓,液體就開始沸騰,此時的溫度就稱之為液體在這個壓強下的沸點。
上面是我整理出來的一些常見溫度下水的飽和蒸汽壓的對照關係,大家可以看到,在北上廣,氣壓有100千帕左右,那麼水的溫度必須超過99攝氏度才能產生足夠的飽和蒸汽壓,從而開始沸騰。但是相對高海拔的昆明、西寧、拉薩,水溫只需要達到九十多甚至九十度附近,就能產生足以超過外界大氣壓的飽和蒸汽壓,換句話說,在昆明,把水加熱到94攝氏度就沸騰了。
如果氣壓再降低,要讓水沸騰需要的溫度也會隨之降低,大家熟知的過橋米線,需要在所有食物新增完畢後,溫度不低於86攝氏度,所以在藏那曲,可能不僅過橋米線不能吃,普通廚具烹煮的肉食可能也很難完全煮熟(不過當地人好像習慣直接把生肉風乾來吃),初中教材告訴我們,一定要煮熟可以用高壓鍋……
還有一個很特殊的,照這樣換算下去,在兩萬米左右高空,水的沸點大約相當於人體的體溫,這意味著,這個現象,首先是由飛行員用生命為代價發現的,被稱之為“體液沸騰”。
最後,綜上所述,當氣壓降至0.61129千帕的時候,理論上就算零攝氏度的水也會沸騰。但是這沒有太大意義,因為沸騰需要大量吸熱,零攝氏度的水馬上又會結冰,就阻礙了進一步沸騰。
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3 # 穿插游擊隊
要理解這個問題需要知道了解兩個概念——飽和蒸汽壓和沸騰。當液體汽化的速率與其產生的氣體液化的液體速率相同時,其汽化氣體的壓強即為飽和蒸氣壓。沸騰是劇烈的汽化。拿生活中最常見的燒水來說吧,判斷水是否沸騰的現象就是是否有大量翻滾的氣泡。氣泡內部是水汽化形成的氣體,氣泡內部的氣壓等於飽和蒸汽壓。要想形成大量的氣泡,氣泡內部的氣壓得要和外界的氣壓相當。倘若氣泡內的氣壓低於外界的氣壓,則會被外界的氣壓壓破而無法維持。前面已經知道,氣泡內部的氣壓等於飽和蒸汽壓,而溫度越高,飽和蒸汽壓也越高,所以要想讓飽和蒸汽壓和外界氣壓一樣大,則需要提高液體溫度到某一個值,而這個值就是沸點。所以當外界環境的氣壓越高時,沸點也就越高。
上面是定性的分析。關於這個問題,物理化學中的熱力學知識可以更好地解答,感興趣的可以找任意一本《物理化學》的本科教材閱讀,看一下克勞修斯-克拉佩龍方程的推導就明白了。如果想知道外界壓強改變後對沸點的影響究竟有幾何,可以直接查閱相圖,下面這個就是水的相圖。
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水有個引數,叫做:飽和蒸汽壓,當水的飽和蒸汽壓等於外界氣壓時,水就會沸騰,沸騰的溫度就是沸點。
在高原處,氣壓很低,水加熱到75度左右,就能沸騰了。
在氣壓越低的地方,只要水的飽和蒸汽壓上升一點點,就兩者相等了,就沸騰了。
因此,氣壓越低的地方,沸點越低。
這麼解釋,大家就容易懂了吧?