汽化与液化

• 梅雨天衣服不干：空气湿度大、气温不高、通风差，三个因素同时不利于蒸发。
• 夏天在地上洒水降温：水蒸发吸热，带走地面和空气的热量。
• 中暑时用湿毛巾擦额头：水蒸发从皮肤吸热，起到致冷降温的作用。
• 高压锅煮饭快：锅内气压高使水的沸点升高到 110 ℃ 以上，食物在更高温度下熟得更快。
• 蒸馏法制纯净水：加热使水汽化、再冷却液化收集，杂质留在原容器中。

生活应用题 1 · 天目山顶为什么煮不熟面

小杭一家去天目山露营。山顶气压比山下低，水的沸点只有约 94 ℃。他发现锅里的水明明在剧烈沸腾，面条却总是夹生。请解释原因，并给出两种改进办法。

分步解：

1. 判断现象：水确实在沸腾，因为它达到了当地的沸点（94 ℃），而不是必须到 100 ℃。
2. 找出原因：沸腾时水温保持在 94 ℃ 不再上升，加大火焰只让水汽化得更快，水温不会更高。面条需要更高温度才能熟透，所以夹生。
3. 改进办法一：用高压锅。锅内气压升高，沸点随之升高，水温可超过 100 ℃。
4. 改进办法二：延长煮的时间，或把面切短、煮前先泡，让热量有足够时间传到内部。
5. 答：根源是气压低使沸点降低，而沸腾时温度不变，所以升高不了水温。

生活应用题 2 · 为什么被水蒸气烫伤比被开水烫伤更严重

杭州人蒸菜多，掀锅盖时最容易被烫。已知水的比热为 $4.2 \times 10^{3}\ \text{J/(kg}\cdot{}^\circ\text{C)}$，100 ℃ 的水蒸气液化成 100 ℃ 的水时，每千克要放出约 $2.26 \times 10^{6}$ 焦的热量。试比较 10 克 100 ℃ 的水蒸气和 10 克 100 ℃ 的开水落在皮肤上（皮肤温度按 36 ℃ 计），各放出多少热量。

分步解：

1. 统一单位：$m = 10\ \text{g} = 0.01\ \text{kg}$，温度变化 $\Delta t = 100 - 36 = 64\ ^\circ\text{C}$。
2. 算开水放的热，依据 $Q = c m \Delta t$：$Q_1 = 4.2 \times 10^{3} \times 0.01 \times 64 = 2688\ \text{J}$。
3. 算水蒸气放的热：先液化放热 $Q_2 = 2.26 \times 10^{6} \times 0.01 = 2.26 \times 10^{4}\ \text{J}$，再由 100 ℃ 的水降到 36 ℃ 放出 $Q_1 = 2688\ \text{J}$，总计 $Q_{\text{总}} = 2.26 \times 10^{4} + 2688 \approx 2.53 \times 10^{4}\ \text{J}$。
4. 比较：$\dfrac{2.53 \times 10^{4}}{2688} \approx 9.4$ 倍。
5. 答：水蒸气放出的热量约是同质量开水的 9 倍多，因为它多了一步液化放热。所以掀锅盖要侧身、由远及近，别让蒸汽直冲手面。