相与相变
沸点
加热一锅水,起初只有表面在悄悄蒸发。然后,到了某个温度,戏剧性的事情发生了:蒸气泡从液体深处冒出来,一股脑往上窜。那个温度就是沸点——汽化在整团液体里全面爆发、而不只是在表面发生的那一刻。
原因是一场简单的拉锯。一个蒸气泡只有当它内部的压力顶得住周围大气往里挤的压力时,才能在液体内部存活下来。沸点就是液体的蒸气压终于升到等于外界压力的那个温度,此时气泡不再塌缩,反而长大。正因为它取决于外界压力,沸点并不是一个固定数字:水在海平面沸于 100 °C,在高山顶上却只要约 70 °C。
为了公平地比较不同物质,化学家会引用正常沸点——液体在恰好一个标准大气压下沸腾的温度。这正是为什么高压锅煮得更快(压强升高抬高了沸点,水因此更热),也是为什么高海拔的食谱需要调整。沸点高,意味着分子彼此抓得很紧。
在珠穆朗玛峰顶上,空气压下来的力只有海平面的三分之一,水在约 70 °C 就沸腾——温度太低,泡不出一杯像样的茶。
空气压力越低,沸点越低。
沸腾不同于蒸发:蒸发只在表面发生、任何温度下都能进行,而沸腾在整团液体里发生、且只有当蒸气压等于周围压力时才出现。溶入盐会让沸点略微升高——这是一种依数性效应。
又称
另见