问:
瓦特小时候看到水壶中的水烧开时的现象?
答:
瓦特小时候看到的水壶中的水烧开的现象是指水分子在加热过程中产生的状态变化。
当水被加热时,水分子会吸收热量,分子之间的动能增加,分子振动和旋转的频率和幅度也在增加。加热到一定温度时,分子的运动能量达到跃迁状态,可以脱离液体表面。这就是水开始沸腾的现象。
沸腾时,水分子变成水蒸气,水面的液体紊流,许多小气泡在水底和水面形成,然后崩溃,水面不断有蒸汽泡形成和消失。当加热持续进行,水温继续升高,气泡产生的速度越来越快,其大小也越来越大。
当水温达到100°C时,这种状况达到最强烈,大量气泡急剧翻滚,水面翻腾不已,发出咕嘟咕嘟的声音。这就是小瓦特看到的水烧开时的沸腾现象。沸腾时水温保持在100°C,而水面上升的蒸汽使得整个水壶中的水被加热,小瓦特观察到水壶中水面不断上升的水蒸汽,以及激烈翻滚的水面。
这一现象显示,当水被持续加热时,水分子的运动状态和水的相态会发生变化,液态水会转变为气态水蒸汽,伴随着水温的上升和沸腾现象的出现。这是小瓦特观察到的水在加热过程中基本的热力学变化。