生活中的化學工程考題5：為什麽大火燒開的水壺，把火管掉時壺上麵倒有了水汽出現？

小時候家裏都在冬天生爐子。爐子上的放水壺燒開水時，水燒開前和後，都用眼觀察不到異常，可是關火以後，水壺上麵有白汽出現。
這是為什麽？

[AtKL]

把這個物理原理教給中學生，應該很容易激發他們對物理和熱力學的興趣。博主的文章很有啟發性，謝謝。

[lcxml]

回複 '我愛丁二酸鈉' 的評論 : 我很少來文學城，一來就亂回帖。抱歉。這個空氣飽和度的確是應該用物理化學來解釋。我不懂化學工程。本來想刪掉，後來想想還是留著吧，作者都沒刪。或者有人和我犯一樣的錯誤呢？正好一起糾正。

[我愛丁二酸鈉]

回複 'lcxml' 的評論 :
謝謝您的點評。
我們化學工程專業的學生，有兩門基本專業課《物理化學》和《化工原理》。
物理化學這門課，主要是講各種平衡。
化工原理這門課，主要是講在一定推動力下的傳遞。

[lcxml]

知識點：
初中物理，熱傳遞的三種方式對流輻射傳導，
大學物理，空氣飽和度，壓力，溫度，體積的關係。
哎，看來小時候物理成績好是真的，現在還沒忘記光。我就很好奇，這麽有趣的學科為什麽大多數同學會覺得難還會不及格！可見人腦的構造，興趣愛好真是太不一樣了。

[我愛丁二酸鈉]

生活中的化學工程考題5答案
用煤球爐用好、用現在的煤氣爐用好、甚至電爐用好，燒水過程中，爐子肯定是熱的，熱空氣密度小，所以爐子周遭的空氣是向上有流動的，或大或小。這是其一。
其二，當壺裏的水開始沸騰時，產生了大量的水蒸氣，這當然取決於水的蒸發速度，當然了，一般講這都不會太慢。你不信，看看把一壺水完全蒸發需要多長時間？

大量的水蒸氣混入周圍的一些相對熱的空氣中，又由於大量水蒸氣的產生帶來了周圍大量空氣的攪動、混合和上升，其淨結果是沒有一個部位的水蒸氣變得過飽和，所以也就沒有水霧出現。

但是，當你突然關掉火時，水蒸氣快速蒸發一下子失去了動力（哪怕是爐子帶有餘熱，鐵和不鏽鋼的比熱才是多少，而水的比熱和蒸發潛熱是多少），空氣的快速湧過來並且快速上升就沒有了。這時候，徐徐上升的水蒸氣與從周圍流過來的相對冷的空氣相遇，其結果是空氣兜不住這麽多的水蒸氣，產生過飽和，水霧就出現了。

你做這樣一個簡單實驗：當水仍然在沸騰時，您用手試一試水壺上方半尺處的溫度，這裏的空氣是透明的、燙手的；當你突然關火、發現這個半尺高處有水霧，您再試試這時這裏的溫度。兩者相差多少？