相與相變

沸點

加熱一鍋水,起初只有表面在悄悄蒸發。然後,到了某個溫度,戲劇性的事情發生了:蒸氣泡從液體深處冒出來,一股腦往上竄。那個溫度就是沸點——汽化在整團液體裡全面爆發、而不只是在表面發生的那一刻。

原因是一場簡單的拉鋸。一個蒸氣泡只有當它內部的壓力頂得住周圍大氣往裡擠的壓力時,才能在液體內部存活下來。沸點就是液體的蒸氣壓終於升到等於外界壓力的那個溫度,此時氣泡不再塌縮,反而長大。正因為它取決於外界壓力,沸點並不是一個固定數字:水在海平面沸於 100 °C,在高山頂上卻只要約 70 °C。

為了公平地比較不同物質,化學家會引用正常沸點——液體在恰好一個標準大氣壓下沸騰的溫度。這正是為什麼高壓鍋煮得更快(壓強升高抬高了沸點,水因此更熱),也是為什麼高海拔的食譜需要調整。沸點高,意味著分子彼此抓得很緊。

在珠穆朗瑪峰頂上,空氣壓下來的力只有海平面的三分之一,水在約 70 °C 就沸騰——溫度太低,泡不出一杯像樣的茶。

空氣壓力越低,沸點越低。

沸騰不同於蒸發:蒸發只在表面發生、任何溫度下都能進行,而沸騰在整團液體裡發生、且只有當蒸氣壓等於周圍壓力時才出現。溶入鹽會讓沸點略微升高——這是一種依數性效應。

又稱
沸点沸點