蒸发与沸腾的异同点|蒸发与沸腾的区别

时间：2018-12-28 03:32:41　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　在我们生活中有许多这样的现象：如雨后天晴，地上变干；湿衣服晾干；煮沸的水冒水汽……这些现象其本质一样吗？其实，它们既有联系，又有区别.雨后天晴，地上变干以及湿衣服晾干所需时间较长，水由液态变成气态的现象不明显，而煮沸的水冒水汽比较明显.虽然这些都是汽化现象，但方式不同.它们分别是汽化的两种形式：蒸发和沸腾.
　　蒸发和沸腾的共同点是物体都是由液态变为气态的过程，都要吸收热量.蒸发可以在任何温度下发生，吸热只是伴随着液体蒸发过程中进行的.如在皮肤上沾一些酒精，酒精蒸发很快，由于蒸发吸热，导致酒精和皮肤的温度下降，因此说蒸发有致冷作用.而吸热是液体沸腾的必要条件之一，也就是说要使液体沸腾必须同时满足两个条件：一是液体的温度达到沸点；二是到达沸点时还能从外界吸热.另外，它们发生的剧烈程度不同.液体沸腾时，从液体的底部不断产生大量的气泡，上升变大到达液面破裂，因此说沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象，而液体在蒸发时几乎看不到明显的变化，因而蒸发只是发生在液体表面的平和的汽化现象.
　　虽然液体蒸发没有一定的温度要求，但液体温度的高低会影响蒸发的快慢，液体温度越高蒸发越快.还有液体的表面积越大，液体蒸发也越快，并且，液体表面附近的空气流动越快，液体蒸发也越快.而液体的沸点与液体的种类有关，在液面气压相同时，不同的液体沸点是不同的.如在标准大气压下，水的沸点是100℃，而水银的沸点是357℃，酒精的沸点是78.5℃.当然，液面气压也会影响液体的沸点.其关系是液面气压越高，液体的沸点越高.它们的异同点归纳见下表：
　　
　　典型例题
　　例1 下列关于沸腾和蒸发的说法正确的是（）
　　A. 沸腾时吸收热量，蒸发不需吸收热量
　　B. 蒸发的快慢与温度无关，沸腾时汽化的快慢与温度无关
　　C. 蒸发时物体温度降低，沸腾时温度不变
　　D. 蒸发和沸腾都可以在液体表面进行
　　解析蒸发和沸腾都需要吸收热量，所以A选项错误.蒸发的快慢与液体温度的高低有关，液体的温度越高，蒸发越快，沸腾时虽然继续吸热，但温度保持不变，因而B选项也错误.由于液体蒸发吸热，使物体温度降低，有致冷作用，故C选项正确.沸腾是在液体的表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象，所以D选项错误.正确选项为C.
　　例2 在吉尼斯大全中，记述了一个创造了赤着脚在650℃的燃烧着的一长堆木炭上步行了约7.5m的“世界之最”纪录.他创下了这个奇迹，下面说法正确的是（）
　　A. 这个表演者一定在脚下事先抹上了一种高级绝热防护剂
　　B. 这个表演者一定是跳跃式地走过去的，这样做接触时间短，炭火来不及灼伤脚
　　C. 这个表演者一定是用汗脚踩在炭火上一步步轻松地走过去的
　　D. 这个表演者一定是轻轻地踮着脚走过去的，这样做接触面积小，即使灼伤也不厉害
　　
　　解析当赤着脚踩上炭火时，灼热的炭火使脚底的汗水迅速汽化，立即在脚底下形成一个很薄的蒸气层.由于气体是热的不良导体，在一段短暂的时间内，对脚板将起到绝热防护作用，行走中步与步之间脚上流出的汗水部分地补偿了汽化所需的水分.如果脚底下还沾上了一层炭灰（未汽化完的汗水成为调合剂），将使表演者能多走上几步.这里关键是表演者要有足够的汗水和不让保护层失效，所以只能是轻轻地一步一步走.因为跳跃、踮着脚走均不能提供足够的汗水，且容易使脚陷进炭火，从而使保护层失效.正确选项为C.
　　例3 如图1所示，在盛水的烧杯内放入一装水的试管，若烧杯中的水已经沸腾，还继续加热，试管内的水可达多少摄氏度？能否沸腾？若试管中放入酒精，结果会怎样？（外界气压为标准大气压）
　　解析在标准大气压下，水的沸点为100℃，酒精的沸点为78.5℃.要分析试管中的水或酒精能否沸腾，就看它能否在达到沸点后还是否继续吸热，试管中的水可以从烧杯中吸热达到沸点，但不能继续吸热使其沸腾.因为烧杯中的水沸腾后，温度保持在100℃不变，试管中水的温度与烧杯中水温相同，不能发生热传递，（物体间或物体的不同部分存在温度差是发生热传递的条件）所以不符合液体沸腾的条件，因此，试管中的水就不可能沸腾了.若试管中放入酒精，因酒精的沸点为78.5℃，所以，它不仅可以达到沸点而且继续从烧杯中吸热，比烧杯中的水先沸腾.
　　例4 科技小组的几位同学在做“探究水的沸腾”的实验中，记录了水在不同时刻的温度值，如下表：
　　
　　（1）分析数据的过程中，科技小组的小亮同学发现有个温度值是不妥的，不妥的数据是第_________min的数值，应改为___________.
　　（2）将错误数据修正后，请你按正确的数据，在图2中作出水的沸腾图像.
　　
　　由水的沸腾图像可以判断出：在当时条件下的水的沸点是__________；水在沸腾过程中温度_________（填“升高”、“不变”或“降低”）.
　　（3）爱好实验的小亮同学还发现，在杯子上面加了一纸盖之后，水的沸点会稍有升高.请你猜测可能是什么原因引起水沸点的升高，并说出你猜测的理由.
　　解析（1）分析表中数据过程中，因为当加热4min时，出现水沸腾情况，温度保持在98℃不变，所以不妥的数据是第6min的数值，应改为98℃.
　　（2）先描点后用光滑的曲线连接，作出水的沸腾图像如图3所示，由水的沸腾图像可以判断出：在当时条件下的水的沸点是98℃；水在沸腾过程中温度不变.
　　
　　（3）猜测，水面上的气压增大，引起沸点的升高；理由，加盖之后，水面上的蒸气增多，气压可能变大了.
　　
　　练习
　　1. 在非洲沙漠中的民民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物.一位物理教师发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐如图4所示.它是由一个内罐和外罐组成，两罐之间填上潮湿的沙子.使用时将食物和饮料放在内罐，罐中盖上湿布，然后放在干燥通风的地方.并经常在两罐间的沙子上洒些水.这样就能起到保鲜作用.① 经常在两罐间洒些水是利用__________；② 放在干燥通风的地方是为了_____________.
　　2. 在“探究水的沸腾”实验中，请回答：
　　（1）熄灭酒精灯时，有图5中甲、乙的两种方法，其中正确的是___________.
　　（2）小明观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图5丙、丁所示，则图__________是水在沸腾时的情况.
　　
　　（3）小明记录的实验数据如下表所示.
　　
　　请根据记录的数据在图6中先描点，再用平滑的曲线画出水的沸腾图像.
　　（4）小明所得到的水沸腾时的温度为_________℃，这与水在标准大气压下的沸点100℃有明显的差异，其原因可能是______________.
　　
　　（5）小明还观察到水在沸腾时熄灭酒精灯则不再有气泡产生，这说明保持沸腾必须________（选填“吸热”或“放热”）.
　　
　　参考答案
　　1. 蒸发吸热；加快蒸发；
　　2. （1）乙；（2）丙；（3）图略.
　　（4） 99；所用的水不是纯净的；或温度计测量有误差；或实验时水面上的气压小于1个标准大气压；（5）吸热.
　　
　　责任编辑/王小兵

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