等离子体|水能被加热到1千摄氏度吗?一直加热密封容器中的水会发生什么?


等离子体|水能被加热到1千摄氏度吗?一直加热密封容器中的水会发生什么?
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等离子体|水能被加热到1千摄氏度吗?一直加热密封容器中的水会发生什么?
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等离子体|水能被加热到1千摄氏度吗?一直加热密封容器中的水会发生什么?
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水被称为生命的源泉 , 每隔一段时间 , 我们就需要喝水 , 但我们喝水却是有讲究的 , 通常情况下 , 我们都会对水进行加热处理以后再喝 , 据说这样做可以有效地清除掉水里的细菌 。 在烧水的时候 , 我们忽然冒出了一个疑问 , 那就是水到底可以被加热到多高的温度?
对此我们的第一反应是 , 如果一直对水加热 , 那么水就可以达到很高的温度 , 比如说1千摄氏度 。 那么到底水能不能被加热到1千摄氏度呢?凡事都得讲个证据 , 对于这个问题 , 我们应该通过实验来找到答案 , 心动不如行动 , 反正闲着也是闲着 。
实验方法很简单 , 一堆火、一口锅 , 再加一个温度计 , 好的 , 现在实验开始 , 看着温度计上的数字不断地攀升 , 我们不禁露出了满意的笑容 , 然而正所谓“人生不如意之事 , 十有八九” , 我们很快就发现 , 当水的温度上升到大约100摄氏度的时候 , 就再也没有上升了 。 这是为什么呢?
原因就在于水的挥发性 , 作为一种液体 , 水中的水分子会自发地向空气中扩散 , 即从液态的水转变为气态的水蒸气 , 水的温度越高 , 单位时间内产生的水蒸气就越多 , 其产生的压强就越大 , 而当水蒸气产生的压强与外界的压强相等的时候 , 水就沸腾了 , 在这种情况下 , 水就开始大量地变成水蒸气 , 从而源源不断地将热量带走 , 于是水的温度就不会继续上升了 。
由此可见 , 当外界的压强增加的时候 , 水蒸气产生的压强就必须要达到更大的值才能够让水沸腾 , 这就需要更高的温度 , 换句话来说就是 , 要将水加热到更高的温度 , 就需要将水放进可以增加压强的密封容器中 。 于是我们的问题就变成了:在密封的容器中 , 水能被加热到1千摄氏度吗?一直加热密封容器中的水会发生什么?
理清了思路之后 , 我们决定升级装备 , 好在我们都是不差钱的主 , 很快我们就找来了一套集密封、加压、加热以及实时数据分析于一身的专业设备 。
为了谨慎起见 , 我们决定先加压到1兆帕 , 这大约相当于10个标准大气压 , 一切准备就绪之后 , 我们开始对密封容器中的水进行加热 。 正如我们所预想的那样 , 在增加了外界的压强之后 , 水的温度轻松地突破了100摄氏度 , 并且一路上升 , 最终定格在180摄氏度 , 因为水又沸腾了……
很明显 , 我们对水施加的压力还不够 , 那么2兆帕又会如何呢?在我们的想象中 , 既然1兆帕可以让水的温度在100摄氏度的基础上提高80摄氏度 , 那么2兆帕就应该再提高80摄氏度 , 也就是260摄氏度 。
但实验结果却显示 , 在2兆帕的压强下 , 水的温度达到210摄氏度就沸腾了 , 更让人失望的是 , 当我们将压强提高到3兆帕的程度 , 水的温度仅升高了25摄氏度 。
看样子我们的加压力度还远远不够啊 , 好吧 , 我们已经有点不耐烦了 , 现在我们直接加压到20兆帕 , 这已经相当于大约200个标准大气压了 。 然后我们惊讶地发现 , 即使在这样的高压下 , 水的温度也只是达到了365摄氏度 , 离1千摄氏度还差得很远 。
没关系 , 反正我们的设备很专业 , 继续加压就是了 , 但怪事很快就发生了 , 我们观察到当压强增加到22.12兆帕、温度达到374摄氏度的时候 , 密封容器中的水已经不再是原来的样子了 , 其形态变得既像气体又像液体 , 又两者都不是 。


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