【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』，此版叢書(shū)是“數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書(shū)共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書(shū)是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書(shū)卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫(xiě)的注解。

【山話(huà)嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)』其實(shí)還有新版，即80年代的改開(kāi)版，改開(kāi)版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開(kāi)版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒(méi)在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』上傳成文字版。

第七章物態(tài)的變化

【山話(huà)||? 本系列專(zhuān)欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！??

§7-6蒸發(fā)

【01】在前幾節(jié)中，我們已經(jīng)講過(guò)物體的固態(tài)和液態(tài)之間的轉(zhuǎn)化，實(shí)際上在自然界中還普遍存在著液態(tài)和氣態(tài)的轉(zhuǎn)化。江面的水變成水汽，水汽上升后又凝結(jié)成為云霧形成了雨……這些過(guò)程在不斷地重復(fù)進(jìn)行著。從液體轉(zhuǎn)變成氣體的過(guò)程叫做汽化，從氣體轉(zhuǎn)變成液體的過(guò)程叫做液化。汽化有兩種形式：蒸發(fā)和沸騰，這里我們先講蒸發(fā)現(xiàn)象。

【02】我國(guó)沿海有著大片的鹽田，將海水引入田中后，經(jīng)過(guò)日曬風(fēng)吹，不久水就逐漸干掉，析出亮晶晶白色的鹽來(lái)。又如水稻田需要不斷地灌水，否則就要受到干旱而使水稻不能生長(zhǎng)。那么這些水都到哪里去了呢？我們說(shuō)，水面上的水漸漸地變成為水汽而散逸到空氣中去了。

【03】液體表面的汽化現(xiàn)象叫做蒸發(fā)，蒸發(fā)在任何溫度下都能夠進(jìn)行。

【04】然而是否所有的液體都能夠蒸發(fā)呢？是的，日常生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，不僅水能夠蒸發(fā)，酒精、乙醚、汽油和煤油等也都能夠蒸發(fā)。各種液體蒸發(fā)的快慢不同，有一些液體例如乙醚、汽油、酒精蒸發(fā)得很快，而另一些液體如水和煤油蒸發(fā)得比較慢，至于水銀則蒸發(fā)得更慢了。

【05】不僅液體會(huì)蒸發(fā)，有些固體也會(huì)直接變成氣體，例如冬天結(jié)在濕衣服上的冰、萘和樟腦等都會(huì)直接變成氣體。固體物質(zhì)不經(jīng)過(guò)液態(tài)階段而直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫做升華。

【06】夏天烈日當(dāng)空，氣溫很高的時(shí)候，田里的水分干得很快。晾曬谷物時(shí)要將它們攤散在地面上，并且注意通風(fēng)，才容易曬干而不致于受潮發(fā)霉。從這些日常生活的經(jīng)驗(yàn)中，我們可以得出下列幾點(diǎn)：

【07】(1)液體在任何溫度下都能夠蒸發(fā)；溫度越高，蒸發(fā)得越快。

【08】(2)液體的表面越大，蒸發(fā)得越快。

【09】(3)液面上的汽排除得越快，蒸發(fā)也就越快。

【10】那么液體的蒸發(fā)現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢？

【11】我們可以用分子運(yùn)動(dòng)論來(lái)進(jìn)行解釋?zhuān)阂后w中的分子都是在不停地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。它們的平均動(dòng)能的大小是跟液體本身的溫度相適應(yīng)的。由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和相互碰撞，在任何時(shí)刻總有一些分子具有比平均動(dòng)能還大的動(dòng)能。這些具有足夠大動(dòng)能的分子，如果處在液面附近，就會(huì)克服分子之間的引力，飛出液面，變成這種液體的汽，這就是蒸發(fā)現(xiàn)象。

【12】無(wú)論在什么溫度，液體中總有一些速度很大的分子能夠飛出液面成為汽分子（圖7·8），所以液體在任何溫度下都可以蒸發(fā)。如果液體的溫度升高，分子的平均動(dòng)能就增大，因此，能夠從液面飛出的分子數(shù)也就增多，所以液體的溫度越高，蒸發(fā)得越快。如果液體的表面增大，那么，處于表面附近的分子數(shù)目增加，因而在相同的時(shí)間里，從液面飛出的分子數(shù)就增多，所以液面增大，蒸發(fā)就加快。飛入空氣里的汽分子和空氣分子或其他汽分子發(fā)生碰撞時(shí)，有可能碰回到液體中來(lái)。如果把液面上的汽很快地排除出去，那么，汽分子被碰回液體中的機(jī)會(huì)就減少了，因此，蒸發(fā)也就更快了。

【13】在其他條件都相同的情況下，為什么不同液體的蒸發(fā)快慢會(huì)有很大的差別呢？這必須從液體分子之間內(nèi)聚力的大小來(lái)理解。有些液體（例如水銀）分子之間的內(nèi)聚力很大，只有極少數(shù)動(dòng)能足夠大的分子才能從液面逸出，這種液體就蒸發(fā)得很慢。而另一些液體（例如乙醚）分子之間的內(nèi)聚力很小，能夠逸出液面的分子數(shù)比較多，所以就蒸發(fā)得快。

【14】除了上述的例子外，我們還有這樣的一些常識(shí)。穿著濕衣服會(huì)感到冷一些，尤其是在有風(fēng)吹著的時(shí)候感到更冷。夏天高溫車(chē)間的屋面上通常裝有噴水管，將水澆在屋面上，這時(shí)水就會(huì)很快地蒸發(fā)掉，這樣就降低了車(chē)間里的溫度，使人感到很涼爽。這一點(diǎn)又告訴我們，當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)是要從周?chē)矬w中吸取熱量的，濕衣服上的水蒸發(fā)時(shí)，吸取了人身上的熱量，使人感到發(fā)冷。屋面上的水蒸發(fā)時(shí)吸取了車(chē)間里空氣的熱量，使人感到?jīng)鏊?/p>

【15】為什么液體蒸發(fā)時(shí)要吸取熱量呢？原來(lái)液體蒸發(fā)時(shí)，從液體里跑出來(lái)的分子，要克服液體表面層的分子對(duì)它們的引力而做功。這些分子所以能夠做功，飛出液面，是因?yàn)樗鼈兙哂凶銐虼蟮膭?dòng)能。既然從液體里飛出去的是速度很大的分子，留下的分子的平均動(dòng)能就要變小，因此它的溫度就要降低，這時(shí)，它就要通過(guò)熱傳遞方式從周?chē)矬w中吸取熱量，這也就是蒸發(fā)時(shí)冷卻的原因。

習(xí)題7-6

1、蒸發(fā)的快慢和哪些因素有關(guān)？

2、試根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論來(lái)說(shuō)明液體的蒸發(fā)現(xiàn)象。

3、當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)，如果不給它熱量，它的溫度將發(fā)生怎樣的變化？為什么？

4、為了確定風(fēng)的方向，我們可以把手指在水中浸一下再舉起來(lái)，手的那一面感到?jīng)?，風(fēng)就是從那一面吹來(lái)的。說(shuō)明它的理由。

5、冬天在臉上或手上涂上點(diǎn)油脂就會(huì)覺(jué)得暖和一些，為什么？

6、固體是否也會(huì)發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象？