为什么水沸腾前气泡由大变小,而沸腾时气泡由小变大?

题目

为什么水沸腾前气泡由大变小,而沸腾时气泡由小变大?
重点是沸腾前气泡的变化

答案

水沸腾前,在气泡上升过程中,下面部分的水先受热,温度升高,于是有一部分水汽化成水蒸气,形成气泡,气泡所受到的浮力大于自身的重力,于是气泡上升.而由于水是热的不良导体,下部分的水温升高,但上部分的水温度仍然较低,在气泡上升过程中,气泡遇到温度比它低的冷水,于是有一部分水蒸气放热,液化成小水珠,气泡的质量变小了,所以气泡的体积也相应地变小了；但是,在气泡上升过程中,由于所处的深度变小了,所以外界的压强变小了,会导致气泡的体积变大；相对而言,前者对气泡体积变化的影响要比后者大,所以,在气泡上升过程中,实际表现出的现象是其体积变小.
而在水沸腾以后,由于对流,水的上下部分的温度都达到沸点,继续加热,与水沸腾前一样,有水汽化成水蒸气形成气泡上升.在上升的过程中,也不断有水汽化成水蒸气,于是许多气泡聚在一起,越积越多,从而其体积变大,另一方面,与沸腾前相似,在上升的过程中,气泡所处的深度变小了,也会使其体积变大.这两方面的影响是一致的,最终的现象也是气泡的体积变得越来越大.综上所述,气泡体积的变化情况,由两方面因素决定,一是看是有更多的水汽化成水蒸气,形成气泡呢,还是不断地有水蒸气液化成水小珠.另一方面就是在气泡上升过程中,其所处的深度变小了,导致气泡的体积变大.而且从实验中可以得出,气泡所处深度的变化对其体积变化的影响较小,所以,水沸腾前后,其体积的变化出现了两种截然相反的现象.