3D 有趣實驗:大氣壓力與水沸騰

3D 有趣實驗:大氣壓力與水沸騰
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

在平地一大氣壓下，水的沸點大約是攝氏一百度；但在高山地區，山上氣壓較小，水的沸點因此也較低，水在不到攝氏一百度就可以沸騰了！本實驗將利用抽氣罐模擬山上壓力較低的環境，讓已沸騰的水在沒有持續加熱冷卻的情況下，能夠再次沸騰。

實驗影片

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藥品與器材

1. 燒杯
2. 加熱板
3. 抽氣罐組
4. 橡膠實驗手套
5. 隔熱手套

實驗步驟

1. 將抽氣罐中的空氣抽掉一些，會發現罐子蓋子變得無法輕易打開；若是將空氣孔打開讓空氣跑進罐子裡，罐子的蓋子就能輕鬆地打開。
   
2. 為了觀察抽氣罐中的空氣被抽掉的現象，在抽氣罐中放入一顆氣球，將抽氣罐裡的空氣抽走，此時會發現氣球逐漸變大，因為氣球裡的壓力大於抽氣罐中的氣壓，因此隨著罐中氣體被逐漸抽走，氣球也會逐漸變大。
   
3. 在量杯中裝入約 300c.c. 的水，置於加熱板上加熱至沸騰冒出大量氣泡。
   
4. 當水沸騰後，關閉加熱板電源，戴上手套將燒杯放進抽氣罐中開始抽氣。
   
5. 當抽氣罐中的空氣被逐漸抽走，罐子裡的壓力變小，此時燒杯裡的水在沒有任何加熱動作下會再次沸騰。
   
6. 此時如果打開洩氣閥讓空氣流入抽氣罐，抽氣罐中氣壓變大，水沸騰的狀況就消失了。
   

教學提示

1. 水的沸點大約在攝氏一百，但是壓力低會降低水的沸點。
2. 真空抽氣罐在將空氣抽走時，罐子裡的壓力變小，可以模擬在高山上煮水的狀況，讓原本沸騰的水因為壓力變小，在沒有加熱的情況下再次出現沸騰現象。

安全

1. 使用加熱板加熱水時，請注意加熱板與熱水，避免燙傷。
2. 將加熱過的燒杯放進真空抽氣罐時，請記得戴上隔熱手套，為了避免滾燙的水不小心溢出，建議在棉布手套裡加上橡膠實驗手套。

廢棄物處理

此實驗無特別須處理的廢棄物。

參考資料

陳偉民、祁明輝 (2000)。創意教學─理化篇。台北市。幼獅出版社。