水加热至沸腾,气泡大小变化的原因

水加热至沸腾，气泡大小变化的原因

江苏省泗阳县李口中学沈正中

在“初中物理必做实验”中，其中有“观察水的沸腾”实验，同学们在观察水的变化过程中，会发现水中的气泡先是由大变小，后是由小变大。这是什么原因呢？

冷水刚加热时，气泡上升时是越来越小的，因为此时气泡里是水中溶解的空气，由于刚加热，水的对流还不太明显，即下层水温较高，气泡膨胀较大，上面温度较低，气泡膨胀较小，所以由于热胀冷缩的原因，气泡在上升的过程中越来越小。在这个过程中，热胀冷缩对气泡压强的影响大于水的压强对气泡的影响。

水沸腾后，气泡上升时是越来越大的，因为此时气泡里是水沸腾产生的大量水蒸气，沸腾时对流已基本停止，上下水温基本一致，不存在热胀冷缩的问题，但由于水的压强随深度的增加而增加，所以气泡越到上面，所受水的压强越小，这样内外气压不平衡，内面气压大于外面气压，所以气泡会膨胀、变大，只到到达水面破裂开来，里面的水蒸气就散发到空气中。