没有溶解任何气体的液体会沸腾吗?

如题,如果某种液体没有任何气体溶解在里面,容器内壁也没有任何气体附着,那这个液体达到沸点时还会沸腾吗?

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9个答案
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毛骡金属材料学博士

2016-05-10 22:27

液体沸腾是液体相变的过程,是一种相转变,与液体内部是否有第二相存在没有关系。液化的空气也会沸腾,熔化的金属也会沸腾。将液体向气体转变的温度点定义为该物质的沸点……总不能说没有溶解空气的水沸点就不存在了吧?

补充一点:你说的现象在自然状态下观测是绝对存在的。因为在自然条件下,相变需要一定的“动力”。沸点是热力学参数,理论上到了这个温度以后,在合适的外在条件下就能发生相变。比如,水在一个标准大气压下,100℃沸腾。

但是事实上是,相变的发生需要一些外在条件才能顺利的进行,对于水沸腾来说,可以说“含有空气“是其中之一。这涉及到第二相生成以及第二相稳定存在的临界条件问题。简单的说,就是气相要想在液相中生成并且稳定存在,存在一个临界半径,大于临界半径时就可以稳定存在,小于则会被液相溶解(其实不能说是溶解,但是这样比较好理解)。水要相变成水气必须在水体内产生超过临界半径的气泡,少于临界半径就会有表面张力而被压扁。温度会影响随机产生的气泡的体积。然后是气泡生成的位置,位置不会影响气泡的半径,但是会影响其形状。同样温度下产生一个半球体的半径总是要比产生一个同样体积的球体的半径要大的(PS:好麻烦,我不想解释了。)

回到最开始的相变上,因为空气在水中的溶解度是随着温度上升而下降的,所以温度升高以后会有空气不断从水体中析出,临近沸点的时候,就可以看到大量气泡产生了。但是这不是沸腾,只是空气在析出。这些析出的空气可以作为水蒸气的附着点,增加气泡的尺寸。容器壁也有同样的功效。这就是为啥试管加热蒸馏水不易沸腾的原因。也就是为啥扔点沸石进去就可以沸腾了。也就是为啥扔很多沸石进去,还有一定概率将沸点下降。这些就是“动力学”。

再多说一句,即使没有任何生核点辅助水蒸气泡产生,当温度足够高的时候,新产生的气泡也是有机会跨越临界尺寸的,也就是说,水仍然可以沸腾。

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支持者: 胖麻雀

我记得中学物理有相关知识,纯净水缺少产生水蒸气泡的媒介的时候,会过热,过热到一定程度会暴沸,现象嘛,跟你点个大鞭炮进杯子炸掉差不多,想想超过100度的水四散飞溅的情景……

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支持者: HXB 已注销用户

水沸腾不是因为水里面溶有多少气体,

如果你硬要说水里面溶有水蒸气那当我没说。

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紫电疾风细胞生物学专业

2016-05-12 03:50

不会沸腾,因为沸腾这个现象的要求就是产生气体,否则就是蒸发了

而即使水里面不溶解任何气体,水本身也是会气化的,所以还是会沸腾

如果剥离气态水与液态水的分离过程·····你将会得到·····超临界态水


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沸点:液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度

沸点这玩意跟物质和外界压力有关,物质决定性质(决定对应温度下的饱和蒸气压的),外界压力改变蒸气压(减压蒸馏这些就是通过改变外界总的蒸气压来降低沸点的,具体请去看看沸点的定义之类的;还有可以看看冷冻干燥之类的,这个即使是结冰的盐水,也能将水蒸出。不少热稳定性差的药物都是用冻干技术最后从溶剂中分离的)。

总的来说,物质一定,压力一定,沸点就一定。(都是指纯的物质,混合物比如溶液之类的还要复杂些,要把各个组分都要算上,但是这一规律没有发生变化)

体系中的气体在一定程度上可以加快沸腾的进程,但不是改变沸点;气体在液体中的溶解度(至少我知道的)都是随温度升高而降低的。一定压力下,液体达到沸点时并不一定马上就会出现沸腾现象(特别是静置、平稳、缓慢加热的情况),这是因为存在一个亚稳态的过程(可以参考过冷水、过热水,这些都是亚稳态的情况),沸腾时缺少气化中心;当液体沸腾时,其内部所形成的气泡中的饱和蒸汽压必须与外界施予的压强相等时,气泡才有可能长大并上升。

由于自身的压力,自身生成气化中心会比较困难(因为重力之类的因素,液体内部压力大于外界大气压力,在内部气化时的液体受到的压力大于外界压力,即内部压力=大气压+自身压力,所以实际这部分液体气化时可能需要高于沸点的温度)。这就会出现到了沸点短时间内不能观察到沸腾现象,然后再加热到一定程度,出现暴沸的情况。而溶解的气体或者其他如搅拌之类的物理过程(或者是能够吸附气体的的载体,如沸石之类的升温能放出气体)都能帮助形成气化中心的形成,有利于打破亚稳态,帮助液体进入沸腾状态。


沸腾只跟物质、体系的压力和温度有关,其他组分的存在可能改变在一定压力下的沸点,但是不会改变沸腾这一过程本身。

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臭丽丽高分子材料?计算机?

2016-05-12 13:12

印象中有个过热液体,加热到沸点,但是没有沸腾,不过继续升温肯定会沸腾的

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一般情况下,会。但是工业等大规模情况下可能不会,要看加热条件与水量。

首先,我们要知道,日常烧水,水的表面是不可能达到沸点的。

一般情况下我们看到的水的沸腾是由于水受热不均匀导致的。

现在假设我们环境压强为标况,有一壶水。它的表面饱和蒸汽压随温度升高而升高,到达100摄氏度时表面达到沸点。但是热从温度高的物体传到温度低的物体,如果此时热源在底部,且维持在100摄氏度,我们可以认为水的底部接近100摄氏度,而表面的水不断挥发,温度降低,虽然有热对流的产生,但也不足100摄氏度。即使说,想要水表面达到所谓沸点,热源必须高于100摄氏度。

但是这种条件下,会发生一个问题,即水的底部温度也会因此高于100摄氏度,然后才能将热传到上部。水的底部由于上方水产生的压强与大气压的叠加,此时的沸点会略微高于上部。但是一旦此时底部温度超过这个新的沸点,它就会汽化消耗能量。同时,气态的水不断排开上方的水,由于热源的不同,会产生不同程度的暴沸现象。我们一般看到的沸腾即由于这个原因产生。

但是工业上却不同。上文已经解释了底部沸点高于顶部的可能性。工业上大规模加热时,水(或其他液体)的量较大,深度较高,数米深的水池底部沸点可能比顶部高超过十摄氏度,对流速度较快导致热被传到水表面的速度快,就会产生不沸腾的情况,水主要在表面直接汽化,此时我们只会看到水以极快的速度减少,与日常看见水挥发其实是一样的。

至于问题中溶解气体问题,这些气体在加热过程中不断溢出达到沸点时基本不存在,所以是否提前除关系不大。

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楼上的博士说的很深奥,有点不明觉厉。

但就水来说,据说是表面气压越低,沸点越低。

那么我觉得,如果一杯水上面什么都没有,那么气压算是0么。。。可能水自己就会有无数水蒸气出来填充这一部分空间了。那么水蒸气也算是气体,假设又不成立了。在气压变0的一瞬间我觉得还是会沸腾的,这个问题下面再说。

如果一杯水上面用别的物质封住,比如金属,那么随着加热,水本身体积会变大,但被封住了,所以压力也会一直变大,沸点也会一直提高。据说到500多度就会无法维持液态了。不过这种情况比较变态,我也理解不了。

如果这个金属不是固定死的,会随着水的膨胀调整位置,那么我没测试过,不知道会不会因此就不沸腾了。

如果是油封在水上,是会沸腾的,这个烧菜的时候如果锅不干往里倒油会很危险。

最后,还是水,如果一直烧,它会一直沸腾,直到烧干为止。但究竟和别的气体有什么关系,还真很难说。

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支持者: 南海墨

应该是不会的。

根据百度百科“暴沸”词条的解释:当液体中缺少气泡或杂质时,即使温度达到并超过了沸点,也不会沸腾,形成了过热液体。过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质,则会形成剧烈的沸腾,并伴有爆裂声,这种现象叫暴沸。

那么液体里没有气体溶解的话,温度达到超过沸点也不会沸腾,除非达到暴沸条件。

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