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如何用生活化的语言理解超临界水
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- 作者:
- 来源:
- 发布时间:2021-05-26
- 访问量:0
【概要描述】这个小问题可以说一直都在困扰着我,现在笔者就来具体解释一下。我们都知道在我们的日常生活中,我们可以把我们见到的的物质分为:固体、液体、气体。
如何用生活化的语言理解超临界水
【概要描述】这个小问题可以说一直都在困扰着我,现在笔者就来具体解释一下。我们都知道在我们的日常生活中,我们可以把我们见到的的物质分为:固体、液体、气体。
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这个小问题可以说一直都在困扰着我,现在笔者就来具体解释一下。我们都知道在我们的日常生活中,我们可以把我们见到的的物质分为:固体、液体、气体。
自然我们也会认为当水烧到一百摄氏度以后温度就不会再升高了(一百摄氏度条件下的水就是通常意义上的超临界水),液体要变成气体也需要一定温度才行。
但是,可能出乎所有人的想象的是,这些设想本身都不怎么正确,自然界的所有神奇的现象都需要我们去探索它出现这种现象的本质,而不只是看到它的表面。
“超临界状态”这个名词本身是属于热力学的范畴,在热力学中它的更准确的定义应该是“超临界流体”。我们要想理解这个概念,不妨以生活中的烧水为例子进行阐述什么是超临界水进而解释什么是超临界状态:
我们的生活常识往往是这样:把水烧开到100度才能喝,而在高原上则不同,因为往往会受到气压的影响。不过到底是为什么会出现这样的情况呢?
在充分理解水沸腾的这个概念之前,我们首先要理解一下自然界中的气态与液态,固态的变化途径,“沸腾”是液态到气态的一种方式,所谓超临界水就是在沸腾的那一刻水的状态,那么除了沸腾以外还有哪些变化方式呢?
自然界中的任何物质都有一种从非气态变成气态的趋势,固态变成气态叫做升华,液态变成气态叫做蒸发。这些趋势是普遍存在的,若非如此,那么我们岂不是没有办法定义“熵”这个概念了吗?
知道了这一趋势是必然存在的后,我们再来尝试理解“沸腾”的概念是什么:蒸发是发生在液体表面的一种现象,从宏观的角度看,蒸发是液体变成气体发散了,但是从微观来看,就是液体表面的粒子挣脱了束缚而逃脱了。这是一种在任何温度下都能够发生的普遍过程。
沸腾这种现象产生的反应则要比这剧烈得多。沸点也就是沸腾的温度,与周围环境的大气压相关,这就是为什么沸点在平时与高原情况下有所不同,也就是为什么超临界水呈现出来的条件在平原与高原环境下有如此大的差异。
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