水---地球永恆的元素---實驗4 ( 水的蒸發 )

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實驗:水的蒸發
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水的蒸發
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材料需要﹕
爐
油炸鍋
匙
水
烤爐手
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在這實驗你將觀察什么將會發生當跌水接觸到一個熱的金屬表面。把一個發熱器設定為高溫大約10 分鐘令它變熱。小心不要觸到發熱器。對發熱器加一細水滴。不要對發熱器加太多水滴。增加更多的水滴并且觀察他們的現象。關上發熱器并且允許它冷卻。

水的沸點﹐212°F (1OO°C), 是液體的水轉成水蒸汽的溫度. 因為發熱器的溫度或許是超過400°F(204°C),你可以想到一滴水將立刻轉換成蒸汽。你或許觀察在發熱器上的水滴好像在發熱器上周圍溜冰﹐ 它發出一個嘶嘶作響的聲音。水這驚人的行為令科學家發現一個熱表面被叫為Leidenfrost 的效應。當水滴和金屬表面﹐ 外部層建立聯系﹐ 水滴的外層開始蒸發 ( 使從一種液體轉換成一氣體).當時這水蒸汽提供澆水層氣體。這種氣體也從發熱器到更涼爽的液體水。因此﹐水滴不立即蒸發而是要花費幾分鐘完全地改變到水蒸汽。液體轉換成蒸汽﹐ 和下降逐漸消失。

在Leidenfrost 效應裏﹐ 僅僅觸熱表面的下降那部分轉換成蒸汽。熱不流過氣體好像不流過水一般。因此﹐水滴通過這蒸汽與熱表面絕緣進。

你看見走過熱煤的人們的照片或是影片了嗎﹖(不要嘗試或者走在熱煤)Firewalkers 怎樣制止他們的腳自焚﹖讓我們討論幾個原因﹕首先﹐ 這層煤有一高溫﹐ 但是火熱的層十分薄。熱能量沿著一層合適的煤的頂是不高的,因此這些煤總熱量不太高。其次﹐ 腳的成分主要是水﹐ 水能儲存許多熱能量。因此﹐ firewalker's 的腳能沒有自焚而吸收一定量熱。第三﹐Leidenfrost 效應幫助絕緣firewalker's 的腳。在腳上的汗或者水分轉換成蒸汽和吸收能量。正如你從實驗所知﹐這蒸汽能呈一層絕緣。下面的這種氣體幫助保護腳避免熱的灼傷。但是﹐即使我們理解firewalking 的科學﹐ 它應該僅僅被特別地在這項唯一的活動裏訓練。

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