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水開時壺蓋為什麼會跳起

知識 更新时间:2025-01-09 20:39:15

  水沸騰後,水蒸氣壓力大于大氣壓和壺蓋的重力,就把壺蓋頂起來了。壺蓋打開之後,水蒸氣就跑掉一部分,壓力減小,壺蓋又在重力的作用下落下來。不斷重複這個過程,看起來就是壺蓋在跳動。

  當液體在有限的密閉空間中蒸發時,液體分子通過液面進入上面空間,成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運動之中,它們相互碰撞,并和容器壁以及液面發生碰撞,在和液面碰撞時,有的分子則被液體分子所吸引,而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發時,進入空間的分子數目多于返回液體中分子的數目,随着蒸發的繼續進行,空間蒸汽分子的密度不斷增大,因而返回液體中的分子數目也增多。當單位時間内進入空間的分子數目與返回液體中的分子數目相等時,則蒸發與凝結處于動平衡狀态,這時雖然蒸發和凝結仍在進行,但空間中蒸汽分子的密度不再增大,此時的狀态稱為飽和狀态。在飽和狀态下的液體稱為飽和液體,其蒸汽稱為幹飽和蒸汽(也稱飽和蒸汽)。

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