高压锅为什么会爆炸 高压锅为什么会爆炸水流出来

跟胖哥学物理 高压锅之谜
今天,我学习了大气压强,知道大气压一个特点,随着海拔高度的增大,大气压在逐渐减小 。结合八年级上学过液体沸点知识,液体沸点是随着大气压的增大而增大,随着气压的减小而减小的 。
于是,我想起一个王老师在序言里做过实验:当一个平底烧瓶水沸腾后,盖上盖子,然后倒立,向上泼冷水,那个烧瓶的水立刻重新沸腾了 。难度也是因为烧瓶水中压强减小了?于是,我和同桌小明商量好,下课找王老师要回当时他做实验的仪器,结果我们实验结果同样让水也沸腾了 。我和小明仔细观察了,发现泼冷水是一个非常关键的动作 。当小明泼冷水时,我仔细观察烧瓶中现象,发现烧瓶里玻璃上居然有大量雾气?这是不是气压减小根本原因呢?
我跟小明两人认真分析了一下,决定这个雾气其实是原来瓶中水液化来的,当瓶内水液化后,瓶子内气体体积相对增加了 。这说明一定质量气体,当它的体积增大时,压强就减小了 。如果这个规律存在,瓶中水沸腾就容易解释了 。因为当时烧瓶沸腾时,有大量水蒸气生产,挤出里面水蒸气,但是因为跟大气相通,所以气压与外面大气压一样大 。当盖上塞子倒置,再向上泼冷水,这是瓶内水遇冷液化成小水珠,里面气体体积增大,压强减小了,当时里面水温度高于当时气压,所以重新沸腾了 。
在分析气压减小时,小明又提高一个现象 。就是他爸爸每次倒开开水泡茶后,如果盖上盖子而水又没有倒满时,过几个小时候水就打不开 。于是,我说这个现象其实很好解释,因为我们课后用塑料瓶子去倒开水时,瓶子都会变形道理是一样的 。因为倒开水时,开水汽化成水蒸气,这些蒸气挤出里面空气,当瓶内水蒸气遇冷液化后气压不是一样减小吗?这样外面大气压大于瓶内气压,于是把盖子压住瓶盖就打不开了 。
不过,我又有了一个新的问题,当瓶内水沸腾时,根据我们在课堂学知识,必须需要吸收热量,那么当泼冷水后压强缺少降低了,但是吸收热量从哪儿来了,于是我和小明争吵不休,后来我们谁也说服不了谁,决定请教老师?
找到王老师,说清我们争论 。王老师没有直接解释,而是拿出一个抽气筒交给我们,让我们重新让水沸腾,但是不能用泼冷水方法,还要求我们一直抽气会看到什么现象?我和小明很诧异,不知道王老师肚子里卖得什么药,于是我们解答实验桌上 。
我们同样把水烧开,然后当烧瓶水冷到大约85℃时,我们把抽气筒针尖插入烧瓶软木塞子中,为了保险,我们又用石蜡进行密封 。然后依然是小明抽气,我观察,当小明抽气时,不一会儿,我发现瓶内也沸腾了 。但是依然不知道沸腾的原因 。不过我们按照王老师方法继续实验,当水沸腾不长时间,我居然发现烧瓶接近底部水居然接冰了 。太神奇了?难度上面水沸腾是从下面水中吸收热量?于是,我把疑问说给小明,小明观察一下,发现真是出现冰块 。水沸腾吸收热量原因找到了,看了很多问题,必须通过实验,因为实验比较直观 。我们继续抽气,不过原来越费力 。当我们抽气时间并不是很长,就发现整个烧瓶都变成结冰了 。我们高兴让王老师看我们实验结果,王老师表演了我们 。不过他有提出一个新的任务,能不能利用这个器材找到高压锅的原理呢?
我和小明解答实验桌上,高压锅中液体温度高于100℃,肯定是气压高于一个标准大气压 。为了显示温度,我们找王老师要了一个温度计,然后我跟小米经过讨论,觉得就用软木塞密闭烧瓶,开始烧瓶里压强跟外面压强相等,当加热至100℃时水沸腾,水一沸腾里面气体体积不是减小了,气压一定会增大,我们可以通过插入液体中温度计观察里面水的沸点看是不是超过100℃ 。于是我们找老师要了一个打孔器,在软木塞上打了一个小孔,然后把温度计查进烧瓶水中,并用石蜡把温度计密封,然后又同样方法把软木塞塞得烧瓶口,我们放在铁架台上加热,不一会儿,我们发现里面液体开始沸腾,温度刚好100℃,但是后来我们发现水不断沸腾,温度再不断增高 。

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