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沸水永远是烫的吗?
来源:科技百科 专题:物理天地

勇敢的勤务兵宾·茹夫——凡是读过儒勒·凡尔纳的长篇小说《赫克特尔·雪尔瓦达克》的读者,一定都跟他很熟悉——坚决地认为,只要是沸水,那就无论什么时候什么地方,都是一样热.大概如果不是机会凑巧把他跟他的司令官雪尔瓦达克一起被抛到了……彗星上,那他就会一辈子这样想.这个行踪不定的彗星同地球相撞了,并且恰好把地球上这两位主人公所在的地方撞了下来,使他们不得不跟着彗星的椭圆形轨道前进.就在这时候,这位勤务兵第一次在自己的经验里看出,沸水并不是到处都是一样热的.这个发现是他在准备早餐的时候意外得到的。

宾·茹夫把水倒进锅里,把锅放在炉子上.他等着水沸,以便把鸡蛋放进去.这些鸡蛋在他看来似乎是空的,因为它们很轻。

不到两分钟,水已经沸了。

“真见鬼! 现在火是怎样烧的! ”宾·茹夫高声说。

“不是火烧得更旺了,”雪尔瓦达克想了一想答道,“是水沸得更快了.”

于是他从墙壁上取下温度计,插在沸水里。

温度计告诉他沸水只有摄氏66 度。

“啊! ”军官叫道,“水竟不是在一百度沸腾,才到六十六度它就沸腾了! ”

“是吗? 长官? ……”

“是的,宾·茹夫,现在你得把鸡蛋煮十五分钟才行.”

“那它们不都硬了吗? ”

“不会硬的,老朋友,十五分钟刚够把它们煮熟.”

这种现象的原因,显然是大气的高度已经减小,地面上的空气柱大约已经缩短了四分之三.水在这样小的气压下,当然不到100 度,到66度就沸腾了.同样的现象在高度达到11,000 米的山上大概也会出现.假如这位军官身边有一个气压计,它一定会把气压降低的情况告诉他。

对于这两位主人公所见的现象,我们倒不必去怀疑: 他们说水在66度就沸腾了,我们可以把它当做事实.可是我们十分怀疑,他们生活在这样稀薄的大气里,怎样会还觉得很好过。

《雪尔瓦达克》的作者说,类似的现象也可以在11,000 米的高处看到,这是完全正确的.在那里,一算就可以算出,水的沸点的确应当是摄氏66 度.①不过在这种地方,空气的压力应当等于高190 毫米的水银柱——恰好是正常气压的四分之一.在稀薄到这种程度的空气里,呼吸差不多已经不可能了! 因为这样的高度已经是在平流层里了! 我们知道,不带氧气面具飞到这种高度的飞行员,会因为空气不够而失掉知觉,而雪尔瓦达克和他的勤务兵竟觉得还可以过去.好在雪尔瓦达克手里没有气压计,否则小说家也许还要强迫这个仪器不照物理学原理报告气压哩。

假如这两位主人公不是落在这个幻想的彗星上,而是落到了大气压力不到60-70 毫米的火星上,那他们的沸水还要凉些——只有摄氏45度。

相反的,在气压比地面高得多的深矿井的底部,却可以得到十分热的沸水.在深达300 米的矿井里,水要到101 度才沸腾,在深达600 米的深处是102 度。

蒸汽机的锅炉里的水也是在极高的压力下沸腾的,所以它的沸点也极高.例如在14 个大气压下,水的沸点是摄氏200 度.反过来,在空气泵的罩子底下,可以使水在普通的室温里剧烈地沸腾起来.那就是说,我们在摄氏20 度的时候就能够得到沸水。

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