11.世界上没有无用的科学知识,只有不会将其转化成爆炸的庸人 (1/2)
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虽然已经不记得自己是在什么时候,又是从哪里学来的了,但是自己所掌握的万千真理之中,西莫先生清晰的记得一条定律——亨利定律。
所谓的亨利定律,是指英国化学家W·亨利在1803年研究气体在液体中的溶解度时,总结出一条经验规律。
其具体内容为:“在一定的温度和压强下,一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比”。
该定律适用的条件是其气体的平衡分压不大,气体在溶液中不与溶剂起作用,(或起一些反应,但极少电离)。
除此以外亨利定律还与一个自然现象有着紧密的关系,那就是沸点。
以最常见的液体水为例,一般人都知道,水的沸点在100摄氏度。但是那些登山者也知道这样一个现象:在山顶上煮食物时,水的沸点会比在海平面地区时要底。
这是因为山顶上的气压要比海平面的气压低很多,也就是说,你会觉得山顶的空气更加稀薄。在那里,水在100℃以下就能够沸腾。
同样的,气压越低,液体分子就越不容易组合在一起,所以它们就更容易变成气体。所以,如果你想要把冷水煮沸,只要把周围的气压降低就行了,而这就是“亨利定律”。
因为对于液体来说,虽然分子的移动较为自由,但是它们会彼此吸引并组成一个集合。当蒸汽的压力足以克服这种吸引力时,就会形成气泡,液体便开始沸腾。
也许有人会问,即使知道了这样的定律又能有什么用呢?
如果是登山运动员的话,他会告诉你,如果不知道亨利定律,没有准备高压锅的话,你在山上煮食后将只能吃到夹生的食物。
但是西莫先生会告诉你,他可以用亨利定律制造一场别出心裁的爆炸。
是的,一场喜闻乐见的爆炸。
这个世界上没有无用的科学知识,只有不会将其转化成爆炸的庸人。
在正常情况下,当某种液体被加热时,热量是逐渐渗透的,而容器表面也有很多瑕疵。
当液体达到其沸腾温度时,就会从液体形式转化为气体形式。
由于热量是通过容器传导的,而且容器表面是不平整的,所以液体会在粗糙的容器表面逐渐形成小气泡。
气泡会逐渐胀大,这个过程叫做“集结与逐渐扩展”——也就是我们俗称的沸腾。
在液体沸腾的过程中,这些气泡很快就会越变越大,最后变成气体,形成“爆炸”。
不过这种程度的爆炸只是最低程度的化学现象,唯一的威力甚至只是摧毁一层薄薄的水膜。
但是根据亨利定律,可以得知沸腾液体产生的小气泡和蒸汽的“集结与逐渐扩展”过程取决于气压和温度。
所以充分利用亨利定律反复进行实验,控制气压和气体种类的变化之后,西莫先生发现了这样俩项重要的事实:
当气压低至一定程度之后水可以不加热就沸腾。
当水在常温时溶解了更多的气体之后,其沸腾时将产生更多的气体。
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虽然已经不记得自己是在什么时候,又是从哪里学来的了,但是自己所掌握的万千真理之中,西莫先生清晰的记得一条定律——亨利定律。
所谓的亨利定律,是指英国化学家W·亨利在1803年研究气体在液体中的溶解度时,总结出一条经验规律。
其具体内容为:“在一定的温度和压强下,一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比”。
该定律适用的条件是其气体的平衡分压不大,气体在溶液中不与溶剂起作用,(或起一些反应,但极少电离)。
除此以外亨利定律还与一个自然现象有着紧密的关系,那就是沸点。
以最常见的液体水为例,一般人都知道,水的沸点在100摄氏度。但是那些登山者也知道这样一个现象:在山顶上煮食物时,水的沸点会比在海平面地区时要底。
这是因为山顶上的气压要比海平面的气压低很多,也就是说,你会觉得山顶的空气更加稀薄。在那里,水在100℃以下就能够沸腾。
同样的,气压越低,液体分子就越不容易组合在一起,所以它们就更容易变成气体。所以,如果你想要把冷水煮沸,只要把周围的气压降低就行了,而这就是“亨利定律”。
因为对于液体来说,虽然分子的移动较为自由,但是它们会彼此吸引并组成一个集合。当蒸汽的压力足以克服这种吸引力时,就会形成气泡,液体便开始沸腾。
也许有人会问,即使知道了这样的定律又能有什么用呢?
如果是登山运动员的话,他会告诉你,如果不知道亨利定律,没有准备高压锅的话,你在山上煮食后将只能吃到夹生的食物。
但是西莫先生会告诉你,他可以用亨利定律制造一场别出心裁的爆炸。
是的,一场喜闻乐见的爆炸。
这个世界上没有无用的科学知识,只有不会将其转化成爆炸的庸人。
在正常情况下,当某种液体被加热时,热量是逐渐渗透的,而容器表面也有很多瑕疵。
当液体达到其沸腾温度时,就会从液体形式转化为气体形式。
由于热量是通过容器传导的,而且容器表面是不平整的,所以液体会在粗糙的容器表面逐渐形成小气泡。
气泡会逐渐胀大,这个过程叫做“集结与逐渐扩展”——也就是我们俗称的沸腾。
在液体沸腾的过程中,这些气泡很快就会越变越大,最后变成气体,形成“爆炸”。
不过这种程度的爆炸只是最低程度的化学现象,唯一的威力甚至只是摧毁一层薄薄的水膜。
但是根据亨利定律,可以得知沸腾液体产生的小气泡和蒸汽的“集结与逐渐扩展”过程取决于气压和温度。
所以充分利用亨利定律反复进行实验,控制气压和气体种类的变化之后,西莫先生发现了这样俩项重要的事实:
当气压低至一定程度之后水可以不加热就沸腾。
当水在常温时溶解了更多的气体之后,其沸腾时将产生更多的气体。
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