有趣的“白气”

来源 :初中生世界·八年级物理版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kmyzkmyzkmyz
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  1.“白气”是什么?
  打开锅盖,“白气”扑面而来;冬季,口中会呼出“白气”;夏季,打开冰箱门,会冒出“白气”.这些“白气”究竟是什么?“白气”与白烟、白雾有什么区别?很多同学错误地认为,“白气”就是水蒸气,这是物理概念上的错误.物理学上把水的汽化、冰的升华散布在空气中的大量水分子总称为水蒸气.水蒸气是无色的气体,所以你看到的“白气”绝对不是水蒸气.“白气”是悬浮在空气中的液体小颗粒;白烟是悬浮在空气中的固体小颗粒;白雾一般特指的是小水滴.在物态变化这一章的内容中,很多时候“白气”和白雾都是指小水滴.
  2.“白气”是怎样形成的?
  仔细观察,你就会发现,“白气”总是在特定的环境中才会出现,那么“白气”是怎样产生的呢?原来空气中存有大量的水蒸气,常温下它们以气体的形态存在,当水蒸气遇到冷的环境或物体时,出现温度差,水蒸气就放出热量,液化成小水珠,悬浮于空气中形成“白气”.同学们都见过水壶烧开水的场景,你仔细观察过吗?在最靠近壶嘴的地方是没有“白气”的,离壶嘴渐远的地方“白气”越来越多,在更远的地方“白气”就消失了.为什么呢?烧开水的过程中,水壶中的水汽化产生大量的水蒸气,大量水蒸气从壶嘴处喷出,但是靠近壶嘴的地方温度很高,所以热的水蒸气在离壶嘴渐远的地方遇到冷的空气,放热液化形成小水珠,悬浮在空气中形成“白气”.由于离壶嘴越远的地方,温度越低,所以越远的地方,就会产生更多的“白气”.在离壶嘴更远的地方,“白气”(小水珠)又汽化变成水蒸气,所以“白气”又会消失.有的同学可能要问,热水壶的壶嘴处有“白气”,而冰棍周围也能形成“白气”,冷热环境都能形成“白气”吗?下面,我们将研究对象分为两类:冷物冒“白气”和热物冒“白气”.
  例1 吃饭时掀开锅盖为什么会冒出大量的“白气”?
  解析 研究对象是饭菜,属于热物冒“白气”.
  饭菜中的水汽化形成大量的水蒸气,热的水蒸气遇到冷的空气放热液化形成小水珠,悬浮于空气中形成“白气”.
  例2 夏天吃雪糕时,雪糕为什么会冒“白气”?
  解析 研究对象是雪糕,属于冷物冒“白气”.
  夏天雪糕的温度远低于气温,空气中热的水蒸气遇到冷的雪糕放热液化形成小水珠,悬浮于空气中形成“白气”.
  通过上面的两个例题,我们小结一下:
  ①冷物冒“白气”,研究对象本身的温度低于环境温度,空气中的水蒸气遇到冷的物体液化成小水珠,悬浮于空气中形成“白气”.
  ②热物冒“白气”,研究对象本身的温度高,汽化(或升华)产生大量的热的水蒸气,遇到周围冷的物体液化成小水珠,悬浮于空气中形成“白气”.
  可见,在表述“白气”形成的原因时,我们可以从以下三个步骤进行分析:①确定研究对象是属于冷物冒“白气”还是热物冒“白气”;②找出其中所涉及的物态变化;③最后格式化的一句表述(热的水蒸气遇到冷的物体液化成小水珠,形成“白气”)。
  3.“白气”都一样吗?
  (如图)为什么水壶壶嘴处的“白气”是向上冒的,而冰棍周围的“白气”却是向下的?我们会发现这两类“白气”分别属于热物冒“白气”和冷物冒“白气”.其实,“白气”是向上还是向下,关键看密度.壶嘴冒“白气”是因为从壶中产生的热水蒸气,密度较小,它在上升过程中遇到了周围冷的空气后液化成小水珠形成“白气”的现象,所以我们看到的“白气”是向上的.冰棍周围热的水蒸气遇到冷的冰棍液化成小水珠,小水珠的密度比热的空气的密度大,所以冰棍周围的“白气”却是向下的.
  4.应用“白气”知识解决实际问题
  例3 打开啤酒瓶,为什么瓶口会冒“白气”?
  解析 研究对象是啤酒瓶内的二氧化碳气体,属于冷物冒“白气”.
  啤酒瓶内大量的二氧化碳气体膨胀,对外做功,内能减少,温度降低,瓶口附近热的水蒸气,遇到冷的二氧化碳气体放热液化成小水珠,形成“白气”.
  5.由“白气”联想到的知识
  现在我们已经知道,人眼能够看到的“白气”实际上不是气体(水蒸气),因为无色透明的水蒸气人眼是看不到的,我们看到的都是液态的小水珠.实际上自然界中就有这样的自然现象——雾的形成就是大自然在特殊条件下形成的“白气”.和雾的形成很相似的就是露的形成,自然界中的水蒸气遇冷液化成小水珠,悬浮在空气中就形成雾,附着在花草树木上就形成了露.
  例4 夏天,空调房间中的玻璃上会附着一些小水珠,在玻璃的内侧还是外侧?
  解析 夏天,开空调的房间内的温度较低,室外的温度较高,而玻璃的温度相对较低,与室内温度接近.
  室外热的水蒸气,遇到冷的房间玻璃,放热液化成小水珠,附着在玻璃的外侧.
  例5 请同学们思考一下,戴眼镜的同学,在什么情况下,眼镜会模糊?
  解析 只有在热的水蒸气遇冷才会液化形成小水珠,附着在镜片上,使视线模糊.
  ①冬季,从室外走进室内;②夏季,从空调房间走出去;③吃饭的时候,眼镜离饭菜较近.
  了解了“白气”的形成过程,你就真正的了解了与水的三态相关的物态变化.可以说,弄清了“白气”是液态,你就知道所有“白气”产生的最后一步一定是水蒸气的液化.
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