碗中的水会沸腾吗？

2008-7-24 10:54:14

1楼

首先将楼主的命题部分条件理想话：

1、蒸汽发生装置的水和被蒸汽加热的水均为纯水
2、气压为1标准大气压（101325Pa）
3、装置不密封

根据上述条件，加热陶瓷碗中的水的热源为常压水蒸气，温度≯100℃，最终的结果，陶瓷碗中的水温度≯100℃，无限接近但不可能到达蒸汽的温度，需要吸收使水沸腾的热量（水汽化热2260KJ/Kg）无法由常压非过热蒸汽提供，陶瓷碗中的水无法沸腾。

一个类似的简单的验证实验：

水浴加热2000mL敞口未加盖玻璃烧杯中的1000mL水，水浴锅中和被加热的水均为普通自来水，水浴锅的液面高度高于烧杯内部的液面高度，实验室气压实测695mmHg，水浴锅内部水沸腾后温度实测97.3℃，烧杯内部的水温度实测最高为85.0℃，烧杯内部的水由于蒸发缓慢减少，但是无法沸腾。

+1 科创币

神の左手 2013-08-01 学术分

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2008-7-24 11:09:28

hamdad

2楼

[补充]

加热后到达平衡状态以后，陶瓷碗中的水，由于其液面上为等温饱和水蒸汽，在避免了锅盖上的冷凝水滴入其中的情况下，液面高度（碗中水质量）始终不会发生变化。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

1211

（作者）

3楼

希望有朋友按照题中条件亲自实验一下。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

power_rdx

4楼

猜测：一定条件下会沸腾
既然不是密闭装置，那么可姑且认为水沸腾温度为100度。也就是说，从下侧锅中升出的水蒸气温度为100度。但是，如果火苗足够旺盛（比如拉面馆里那种煤气炉），足以把整个锅包起来的时候，水蒸气就会在上升的过程中吸收到更多的热量。同时，用过蒸锅的人都应该知道，在水快烧开的时候，晃动一下锅，靠近水面锅壁的水就会爆沸，腾起一股白气。这说明此时锅在水面上的温度要远大于水温。也就是说，在这道题里，上侧的碗还会吸收到来自锅壁的红外辐射，这样足以使碗中水温超过100度达到沸腾状态。但是如果火力不够强，就不会沸腾。

+1000 科创币

1211 2008-07-24 安慰奖

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

用户已注销

5楼

我也觉得会沸腾.因为水蒸气的温度是高于100度的.上面的水有条件再次吸收热量.

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

ldc

6楼

[竞答]

会沸腾。

从楼主提供的条件来看，楼主刻意强调了火苗足够旺盛。
要使碗中的水沸腾需要满足两个条件：
1、水温要达到100℃；
2、水温达到100℃后水还能继续吸热。
综合起来看这两个条件，我们发现只要碗附近水蒸气的温度能持续高于100℃就能达到目的。显然，足够旺盛的火苗可以再次加热从锅底沸腾产生的水蒸气而使其温度超过100℃。这样上面的碗就有了稳定的热源，当碗中的水温达到100℃时，由于碗周围水蒸气的温度高于此温度，碗中的水会继续吸热，使水沸腾。

+2000 科创币

1211 2008-07-24 恭喜答对。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

爱非神话

7楼

【竞答】

【我的回答】
碗内的水会周期性沸腾

【前提条件】
外界压力为一个标准大气压、水为纯净水。

【分析】
由于题中强调了锅盖必须盖上，由此假设整个容器为理想密闭容器，那么在锅内的水沸腾一段时间后空气中的水蒸气将达到饱和，压力继续上升，沸点持续升高~整个锅内温度持续上升直到爆炸？？

呵呵~显然这样继续分析下去不是我们希望看到的、也是没有意义的，所以咱们回到现实来，即：当压力上升到足以顶开锅盖的时候（注意、在锅盖没被顶起之前由于锅内压力的升高水的沸点也跟着升高所以水温{标注A}是高于100摄氏度的），由于压力骤降，所以瞬间碗里的水会沸腾、温度会降到100摄氏度以下，当压力减小到一个标准大气压时，锅盖落下，当锅内水蒸气达到饱和状态时压力上升继续刚才的循环。

标注A：这里的水温包括锅里的水温和碗里的水温，因为水蒸气在锅内空气中的含量达到饱和后温度也会继续升高。

最后说一句哈~
真正的结果还是得经过实验验证！哪位兄弟有条件做下实验吧！ [s:116]

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2008-07-27 21:54:46

2008-7-27 21:54:46

ldc

8楼

话说``还没公布答案？

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

1211

（作者）

9楼

恭喜楼上答对。
答案：会沸腾。
解释：
问题的关键是锅内是否存在过热蒸汽。因为锅盖是不密封的，锅内外压强基本均等，因此可以不考虑气压的影响。
实验证明：
在锅盖盖上时，碗中的水会沸腾。在锅盖开启后，碗中的水立即停止沸腾。
只要火不是太小，只要能维持锅里的水沸腾，一般情况下碗中的水就会沸腾。有两种可能情况：
锅侧壁的温度高于100度，这几乎是必然的，即使火很小。这时必然产生过热蒸汽。
锅侧壁的温度不高于100度，锅内的水面比较薄。这时也可能产生过热蒸汽，因为下部的水沸腾时，气泡造成了众多贴近锅底的小面积无水区，而锅底的热量直接传递到气泡中的水蒸气中，使之过热，这些过热水蒸气立即使周围的水产生蒸汽，向气泡中补充，气泡越来越大。但是，并不能保证气泡在破裂时，里面蒸汽的温度一定能冷却到100度，所以这时也会直接产生过热蒸汽。如果锅壁温度不是太低，蒸汽在到达碗时还没冷却，即可使水沸腾。
出题目的：物理知识的运用总会出现意想不到的情况。这种情况在以前被讥讽为理论无用，并过分强调实践出真知，很多民科也是用这种简单实验来否定一个理论的。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2008-07-28 00:40:14

爱非神话

10楼

引用第9楼1211于2008-07-27 23:19发表的 :
………………
在锅盖盖上时，碗中的水会沸腾。在锅盖开启后，碗中的水立即停止沸腾。
.………………

巡视员大哥，那我是不是也算答对啊？~？？点评一下也好啊！加不加分是其次啊！

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2008-12-28 14:25:51

carnus

11楼

其实用密封好的锅盖也能使之沸腾啊！就在揭开锅盖的一瞬间。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2009-02-14 00:52:27

2009-2-14 0:52:27

yy+sy

12楼

。。。你就被烫伤了。。。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-01-07 14:41:21

2011-1-7 14:41:21

skyzcw

13楼

家里大锅做饭，经常炖水，在掀开锅盖的时候，水是开的

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

yg9311

14楼

当然会了......水蒸气就不止100度，碰到碗壁还会液化放热呢

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-01-20 00:25:40

2011-1-20 0:25:40

xyin

15楼

[s:256]经常给媳妇做饭的人表示鸭梨很大，给媳妇做饭算做实验吧。实验答案会沸腾，如果你在蒸米饭的时候某个没熟的时间就打开锅盖你甚至会发现漂亮的米粒在盆里翻滚，不过就一小下。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-04-22 15:36:38

2011-4-22 15:36:38

laghi

16楼

怎么这么多高人呢，分析很透彻啊。这个可以沸腾也可以不沸腾。现实条件很复杂给出条件很简单。我个人认为可以弄沸腾也可以让他不沸腾[s:223]

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-04-30 15:17:18

2011-4-30 15:17:18

gtnr

17楼

要是沸腾了，我的鸡蛋羹就做不出来了。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-05-19 23:34:17

2011-5-19 23:34:17

十九

18楼

只是看见碗里的水翻滚吗？那并不能代表沸腾吧。
实验时最好能测出碗中水的温度……

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-05-20 01:59:36

花落一天

19楼

引用第5楼用户已注销于2008-07-24 14:35发表的 :
我也觉得会沸腾.因为水蒸气的温度是高于100度的.上面的水有条件再次吸收热量.

标准大气压下，没有再次被加热，光从水中得到的蒸汽为100度整。。。。。。。

折叠评论

加载评论中，请稍候...

折叠评论

2011-06-04 10:40:49

2011-6-4 10:40:49

自由的野牛

20楼

晕这还用问吗肯定会沸腾啊以前老办法煮饭的时候就是这样煮的防止饭被煮糊现在我常常蒸蛋花儿吃也是这样啊不用想也知道啊

跟本不是理论出问题了而是用理论的人出问题了大自然是最精密的计算机人脑当然算不过它往往说理论说错的或者很藐视的说“理论上....实际上....”的人都是没把现实中的所有因素都考虑到的原因而并不是理论有错

折叠评论