水沸騰前,在氣泡上升過(guò)程中,下部的水先受熱,溫度升高,于是有一部分水汽化成水蒸氣,形成氣泡,氣泡所受到的浮力大于自身的重力,于是氣泡上升。而由于水是熱的不良導(dǎo)體,下部的水溫度升高,但上部的水溫度仍然較低,在氣泡上升過(guò)程中,氣泡遇到溫度比它低的冷水,于是有一部分水蒸氣遇冷液化成小水珠,氣泡內(nèi)的水蒸氣變少了，氣泡就變小了。但是,在氣泡上升過(guò)程中,由于所處的深度變小了,所以液體的壓強(qiáng)變小了,會(huì)導(dǎo)致氣泡的體積變大;相對(duì)而言,前者對(duì)氣泡體積變化的影響要比后者大,所以,在氣泡上升過(guò)程中,實(shí)際表現(xiàn)出的現(xiàn)象是體積變小。
在水沸騰以后,由于熱對(duì)流,水的上下部溫度都達(dá)到沸點(diǎn),繼續(xù)加熱,與水沸騰前一樣,有水汽化成水蒸氣形成氣泡上升。在上升的過(guò)程中,也不斷有水汽化成水蒸氣,于是許多氣泡聚在一起,越積越多,從而導(dǎo)致其體積變大。另一方面,與沸騰前相似,在上升的過(guò)程中,氣泡所處的深度變小了,也會(huì)使其體積變大。這兩方面的影響是一致的,最終的現(xiàn)象也是氣泡的體積變得越來(lái)越大。
綜上所述,氣泡體積的變化情況,由兩方面因素決定,一是看是有更多的水汽化成水蒸氣形成氣泡,還是不斷地有水蒸氣液化成水小珠。另一方面因素就是在氣泡上升過(guò)程中,其所處的深度變小了,液體壓強(qiáng)變小，導(dǎo)致氣泡的體積變大。而且從實(shí)驗(yàn)中可以得出,氣泡所處深度的變化對(duì)其體積變化的影響較小,所以,水沸騰前后,其體積的變化出現(xiàn)了兩種截然相反的現(xiàn)象。
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