水爆炸

水爆炸

“爆炸”有著不同的形式和規模,而“水爆炸”是發生在家中最常見的爆炸現象之一。這種現象也叫做“蒸汽噴發”,發生在液體被過度加熱以致其溫度高於正常沸騰溫度。

現象

水爆炸水爆炸

在正常情況下,當某種液體被加熱時,熱量是逐漸滲透的,而容器表面也有很多瑕疵。當液體達到其沸騰溫度時,就會從液體形式轉化為氣體形式。

由於熱量是通過容器傳導的,而且容器表面是不平整的,所以液體會在粗糙的容器表面逐漸形成小氣泡,氣泡會逐漸脹大,這個過程叫做“集結與逐漸擴展”。

在液體沸騰的過程中,這些氣泡很快就會越變越大,最後變成氣體,形成“爆炸”。雖然“爆炸”有著不同的形式和規模,而“水爆炸”是發生在家中最常見的爆炸現象之一。這種現象也叫做“蒸汽噴發”,發生在液體被過度加熱以致其溫度高於正常沸騰溫度。

原理

可以在一瞬間變得過熱,但也可以不加熱就沸騰。沸騰液體產生的小氣泡和蒸汽的“集結與逐漸擴展”過程取決於氣壓和溫度。山頂上的氣壓要比海平面的氣壓低很多,也就是說,你會覺得山頂的空氣更加稀薄。在那裡,水在100 以下就能夠沸騰。

對於液體來說,雖然分子的移動較為自由,但是它們會彼此吸引並組成一個集合。當蒸汽的壓力足以克服這種吸引力時,就會形成氣泡,液體便開始沸騰。液體溫度越高,液體分子移動就越活躍,越容易轉化成氣體形式。

同樣,氣壓越低,液體分子就越不容易組合在一起,所以它們就更容易變成氣體。所以,如果你想要把冷水煮沸,只要把周圍的氣壓降低就行了。這叫做“亨利定律”,由英國化學家亨利於1803年提出。

特殊情況

把一個裝滿純淨水的表面光滑的容器放進微波爐,事情就不同了。微波爐把全部的液體迅速加熱,熱量不會在容器內部循環,而容器的光滑表面意味著“氣泡集結”現象無法發生。液體想要變成氣體,但是最初形成的氣泡沒有地方可以附著。它們無處可去,所以液體無法轉化,溫度只會越來越高。

當你最終把這杯溫度超高的水從微波爐里拿出來,再往裡面放東西時,已經瘋狂的氣泡們會快速附著在新加入的物體上,以至於剩下的液體會發生“爆炸”,並從容器里潑濺出來。

這就解釋了為什麼,對於一些可用微波爐加熱的飲品來說,比如熱朱古力,會在說明中建議你加熱時間要很短。如果你沒有這么做,那么很有可能這杯飲品會悄悄地在微波爐裡面爆炸,加熱完畢時,杯子裡只剩下了1/3,而微波爐裡面一片狼藉。

影響及危害

一些情況下,“水爆炸”也可造成摧毀性的後果。一些情況下,“水爆炸”也可造成摧毀性的後果。

一些情況下,“水爆炸”也可造成摧毀性的後果。

1986年4月26日星期六清晨,烏克蘭切爾諾貝利市核電站四號反應堆的冷卻系統測試釀出了巨大事故。該測試是為了檢驗後備系統能否給抽水機供電,而四號反應堆是使用常溫水來冷卻和控制核心溫度的。

該測試中,工作人員取消了平時供電的渦輪和抽水機間的連線,然後,經過一系列錯誤操作,燃料棒斷掉了,並出現熔化反應。這個現象導致水中出現了極具破壞性的蒸汽噴發,伴隨著放射性氣體和碎片從核中噴射到空氣中。

在這次事故中,共有237人患上放射性疾病,57人喪生。周邊4平方公里的松樹林變黃並死掉、13.5萬居民被迫遷居,背井離鄉,永遠都無法再回來。歐洲的很多周邊國家都受到了放射性物質的影響,氣候變得異常。目前(2010年)尚未得知有多少人由於這次災難而患癌症死去,但是據估計這個數字應該有幾萬。

預防

人體內含有大量水分,所以就像一杯水會爆炸一樣,人體因壓力的變化而出現各種症狀並不出奇。嬰兒體內含有78%的水分,成年男性體內的水分含量約為60%,成年女性體內的水分含量約為55%。體型較瘦的人比胖人含有更多水分。

無論你是一個人還是一杯水,都無法承受驟然的、大規模的溫度及壓力變化。泡茶不要操之過急,慢慢攪拌,應該就不會出現爆炸的現象了。

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