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为什么热水袋(非电热水袋)里的水倒出来用热水壶烧很容易爆沸?

 趣味探索小镇

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热水袋一般灌入的都是烧开了的热水,这些沸水晾凉以后再次加热至沸点,内部会缺少汽化核(可以认为水在煮沸以后变得更加“均匀”“纯净”了)。这时缺少汽化核的水即使温度再次达到沸点,也难以汽化,只能保持液体的形态而温度继续上升,形成“过热水”。这种过热水处于一种不稳定平衡的状态,一旦外界施加扰动(或者仅仅由于自身的热涨落)而在一个局域满足汽化的条件产生气泡,那么这种剧烈的汽化就会瞬间在这个局域周围相当大的范围内发生,这就是暴沸。为避免暴沸,可以在再次烧水时加入一定量未曾烧开过的凉水,或者放入一些表面粗糙的物品,比如竹筷或者沸石等,这些都可以在原有的凉白开中引入新的汽化核。

为什么汽化核在汽化的过程中这么重要呢?从能量的角度看,汽化并不仅仅是液体达到沸点、液体分子动能足够大而逸出这么简单,汽化还会带来新的液—气界面。形成这样的界面需要额外的能量,这个能量相当于一堵“墙”,让液体不能轻易地“穿墙而过”变成气体。而汽化核的存在可以降低这一能量,把“墙”变成“纸”,从而大大降低汽化的难度。汽化核可以是粗糙表面的微型凸起,或者是附着在表面的气泡。事实上,水的液化同样需要类似的凝结核。秋冬早晨草尖上的露珠就是以草尖为凝结核液化的,人工降雨也是人为为湿度足够大的云提供凝结核。

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回复趣味探索小镇:这也说明水的汽化和液化都不是那么简单的过程呢,还有汽化核、凝结核这些关键的东西在起作用,真的挺复杂
回复趣味探索小镇:这让我想起人工降雨了,也是提供凝结核的原理,看来这些物理知识在生活中到处都能用到

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