溫度與汽化

田　園

我們總認(rèn)為溫度高汽化得快些，事實(shí)上在特定的情況下剛好相反。取兩塊鐵板，分別加熱到150 ℃和300 ℃左右，并維持兩個(gè)溫度不變，然后用吸管吸一些自來(lái)水，一滴一滴地滴到鐵板上，注意觀察水滴變化情況和汽化過(guò)程。

你會(huì)發(fā)現(xiàn)，水滴在高溫鐵板上呆的時(shí)間要比在低溫鐵板上呆的時(shí)間長(zhǎng)得多，運(yùn)動(dòng)也劇烈得多。水滴在鐵板上既要上下跳動(dòng)，又會(huì)左右振蕩，十分有趣！

在一個(gè)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100 ℃，溫度越高，水的汽化速度也越快。把一杯水倒進(jìn)300 ℃的坩堝中要比倒進(jìn)150 ℃的坩堝中汽化得快，原因是坩堝溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)傳遞給水的熱量就越多，水就越容易汽化。可水滴在鐵板上為什么會(huì)反常呢？

早在1756年，德國(guó)的一位物理學(xué)家萊頓佛羅斯特就注意到水滴在鐵板上的情形。他是第一位描述這種現(xiàn)象的科學(xué)家，后來(lái)人們就把這種現(xiàn)象叫做萊頓佛羅斯特現(xiàn)象。萊頓佛羅斯特發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小水滴落到剛從爐火中取下來(lái)的赤熱鐵勺子里時(shí)，第一滴水可以持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，約30秒鐘才完全汽化，第二滴水只存留10秒鐘左右，以后落下的水滴則只能保留到2秒鐘。由于歷史條件的限制，萊頓佛羅斯特不可能對(duì)這個(gè)現(xiàn)象做出正確的解釋?，F(xiàn)在，科學(xué)家已基本上弄清楚這種現(xiàn)象的本質(zhì)。當(dāng)金屬板（或鐵板）溫度很高時(shí)，水滴滴到金屬板上，靠近金屬板的一層水很快汽化，汽化的水蒸氣把液體水托起來(lái)，這時(shí)你就看到水滴在金屬板上不停地跳動(dòng)、振蕩。由于水蒸氣的導(dǎo)熱性很差，因此金屬板的熱量不會(huì)很快傳到水滴上，水滴就能在金屬板上維持較長(zhǎng)一段時(shí)間。若金屬板溫度很高，蒸氣膜層會(huì)較厚，水滴維持的時(shí)間也就會(huì)長(zhǎng)些。金屬板溫度若在500 ℃以上，則會(huì)通過(guò)熱輻射把熱量傳給水滴，水滴維持時(shí)間反不如溫度低于500 ℃的情況了。若金屬板溫度低，由于形成的蒸氣膜薄，熱量仍可以很快傳給液滴使它汽化。液體在金屬板上逗留時(shí)間最長(zhǎng)的溫度，稱(chēng)為萊頓佛羅斯特溫度，如水的萊頓佛羅斯特溫度為300 ℃，白醋為230 ℃等。