華慶富
物態(tài)變化是生活中常見的現(xiàn)象。但有些看似平常的物態(tài)變化,卻會在生活中演出兩種完全不同的劇情,下面我們就一起開始劇透之旅吧。
一、冷得“冒汗”的水管
你是從另一個星球來的嗎?我們只聽說過熱得冒汗,冷得“冒汗”不是忽悠我們嗎?當(dāng)然不是,還是來看下面的事實(shí)吧。
瞧,這是浴室里的兩根水管(如圖1所示),一根是熱水管,另一根是冷水管,其中的A水管掛滿了水珠(正在“冒汗”)。如果伸手去摸一下冷水管,你選擇哪一根?想必是選擇干爽的B水管吧,因?yàn)闊釙r才出汗,所以掛滿了水珠的A水管肯定很熱,不能摸。讓人意想不到的是,這根“冒汗”的A水管居然是冷的,而那根干爽的B水管卻是熱的。
這該如何用物態(tài)變化來解釋呢?因?yàn)樵∈依锏乃魵鉁囟容^高,當(dāng)遇到了流著冷水而溫度低的A水管外壁時,水蒸氣放熱液化成小水珠附著在A水管外壁上,于是A水管看起來在“冒汗”。而那根流著熱水的B水管外壁溫度較高,水蒸氣遇到它不會液化,因此B水管外壁很干燥。怎么樣,B水管的外表很有欺騙性吧?
二、飄忽不定的“白汽”
有霧的天氣,我們常??吹剿娴撵F氣是裊裊上升的??墒?,夏天我們從冰箱里取出一支凍得硬邦邦的冰棒時,卻發(fā)現(xiàn)冰棒周圍的白氣是向下飄散的(如圖2所示)。一樣的“白氣”,不一樣的結(jié)果,這里又蘊(yùn)含什么樣的物態(tài)變化知識呢?
水面的溫度比水面上方稍遠(yuǎn)處的空氣的溫度高,因此水面的熱水蒸氣液化后形成的小水珠——也就是我們看到的霧,會因?yàn)榭拷娓浇鼫囟容^高的“熱空氣”輕于稍遠(yuǎn)處的“冷空氣”而上升,于是就出現(xiàn)了水面等地方的霧向上升騰的現(xiàn)象。而夏天剛剛從冰箱取出的冰棒,溫度低至-18℃左右,這么低的溫度會使得周圍的大量水蒸氣液化成小水珠而形成霧,靠近冰棒的空氣溫度明顯低于稍遠(yuǎn)離冰棒的空氣溫度,于是靠近冰棒的“冷空氣”會因?yàn)橹赜谏赃h(yuǎn)處的“熱空氣”而下降,這就使得剛剛形成的霧向下運(yùn)動。
三、里外難辨的水珠
窗戶玻璃因?yàn)樗魵庖夯:耍@些水珠的位置不是固定的嗎?怎么會里外難辨呢?無論夏天還是冬天,無論坐車還是在房間里,只要打開空調(diào),不一會兒擋風(fēng)玻璃或者窗戶玻璃上就因會出現(xiàn)小水珠而模糊不清。你知道這些小水珠在玻璃的內(nèi)壁還是外壁嗎?
夏天開空調(diào)是為了制冷,因此車內(nèi)或者房間內(nèi)溫度遠(yuǎn)低于外面環(huán)境的溫度,此時外面空氣中的水蒸氣遇到了冷玻璃的外側(cè),就會放熱而液化,從外側(cè)模糊了剛剛還晶瑩剔透的玻璃;而冬天開空調(diào)是為了制熱,因此車內(nèi)或房間內(nèi)的溫度遠(yuǎn)高于外界環(huán)境的溫度,此時車內(nèi)或房間內(nèi)的水蒸氣遇到了溫度低的玻璃內(nèi)側(cè),就會液化放熱,從內(nèi)側(cè)模糊了玻璃。所以我們要分清水蒸氣在哪邊液化,才能辨清水珠的里外,然后才能采取適當(dāng)?shù)拇胧┣宄暨@些惱人的水珠。判斷的依據(jù)就是溫度高的那一側(cè)出現(xiàn)液化現(xiàn)象。
四、生熟不同的包子
燃起一堆篝火,我們總是要離那熊熊的火焰遠(yuǎn)一點(diǎn),因?yàn)樵娇拷鹧嬖綗帷?墒钦舭拥倪^程卻顛覆了我們的認(rèn)知。
大家看見過蒸包子那熱氣騰騰的場景吧(如圖3所示),下面是熊熊燃燒的火焰,鍋內(nèi)是沸騰翻滾的熱水,上面是一層層熱氣騰騰的蒸屜,香氣撲鼻的包子即將登場。很多人以為下層包子離火近,會熟得快些。但細(xì)心觀察后,你會發(fā)現(xiàn)上層的包子先于下層的包子熟透。這是因?yàn)橄聦影涌拷伒?,包子周圍的溫度與鍋底溫度差別小,以至于鍋中水沸騰時產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)過下層包子時無法液化放熱,當(dāng)它們到達(dá)上層包子周圍時,因?yàn)樯蠈影舆h(yuǎn)離火焰,所以周圍溫度明顯低于水蒸氣的溫度,因此大量的水蒸氣在上層包子周圍液化放熱,這樣就使得相同時間內(nèi)上層包子吸收了更多的熱量,所以反而是上層包子熟得更快。
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2020年1期