水的沸腾使你想到了什么

时间：2022-02-13 理论教育版权反馈

【摘要】：下面我们要说的就与格拉塞有很大的关联。这是由于高山上气压较低、水的沸点也较低的缘故。如果我们换用非常纯净的水来做上面的实验，就会发现，即使水温超过了水的沸点达到100℃，水还是不会沸腾。这个现象使格拉塞想到另一个有意义的应用问题：能否根据水的沸腾条件设计一种仪器，来观察人眼无法观测到的微观粒子呢？格拉塞发明的气泡室除能显示粒子轨迹外，还能根据轨迹的大小、浓淡等数据分辨粒子的种类与性质。

12.水的沸腾使你想到了什么

你知道格拉塞吗？下面我们要说的就与格拉塞有很大的关联。格拉塞于1926年9月21日出生在美国的俄亥俄州克利夫兰市，他一生中最重大的贡献是发明了一种可以探测微观粒子的装置——气泡室，并因此获得了1960年度的诺贝尔物理学奖。

我们都知道如果把在高山上烧开的水恒温地拿到山下，你会发现沸腾着的水不再沸腾了。这是由于高山上气压较低、水的沸点也较低的缘故。所以如果要在高山上煮米饭一定要用高压锅才行。

格拉塞

如果我们换用非常纯净的水来做上面的实验，就会发现，即使水温超过了水的沸点达到100℃，水还是不会沸腾。这时如果你在水中投入一粒沙子、尘埃或稍稍振荡一下容器，水就会剧烈地沸腾起来，从沙子、尘埃附近产生大量的气泡。这个现象使格拉塞想到另一个有意义的应用问题：能否根据水的沸腾条件设计一种仪器，来观察人眼无法观测到的微观粒子呢？其实液体的沸腾，除了在一定的压力下要达到它的沸点外，还要有汽化核。有了汽化核，液体才能围绕它剧烈汽化，从而产生大量的气泡，这就是我们经常看到的沸腾现象。通常水中含有很多杂质微粒及带电颗粒，它们都可以成为汽化核，因此水在沸点下就能剧烈汽化，这就是沸腾。物理学中很多带电粒子，十分细小，无法用肉眼观测，需要用显微镜观测，而且大多以很高的速度运动。如果让这种粒子穿过上述超过沸点而又没有沸腾的液体（这种液体称为过热液体，因为温度超过了沸点而又没有汽化）时，就会在粒子运行的轨迹上产生大量气泡，这样你通过观测这些气泡就可以“看到”粒子飞行了。