Boiling point

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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沸點

沸點(Boiling point)
臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯

液體的蒸氣壓(vapor pressure)與周圍環境的壓力相等時,此時液體沸騰(boiling)的溫度稱為「沸點」。液體在低壓環境下的沸點比一般環境(受大氣壓力影響)的沸點低;而在高壓環境中的沸點比其在大氣環境下的沸點為高。換句話說,任何液體在不同的環境條件下,有不同的沸點。在沸點的溫度下,液體中的分子足以克服內聚力(cohesive force)的束縛而汽化(vaporization),氣體分子形成氣泡逸去。 液體的正常沸點(normal boiling point,又稱為大氣沸點)是液體的蒸氣壓等於我們定義的『海平面上的氣壓』即『一大氣壓』(atmospheric pressure)時的沸點。國際純化學暨應用化學聯合會(簡稱IUPAC)將正常沸點定義為:『液體在一大氣壓下沸騰時的溫度』。

沸點

沸點(Boiling point)
國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

沸點是指物質沸騰時的溫度,也就是液體蒸氣壓和液面氣體壓力相等時的溫度,稱之為液體的沸點(boiling point)。此時液體不管是表面或內部只要獲得能量,足以破壞分子間的作用力(如偶極吸引力、氫鍵、凡德瓦力),便能加大分子間的距離而變成氣體。此時分子動能並不增加,溫度維持固定。