为什么衣服在摄氏100度以下会干?

为什么即使水的沸点是100摄氏度,我们的衣服还是干了?
9月11日

洗衣

晾在晾衣绳上的衬衫

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本周,我们提出了Norm的问题:如果水在0摄氏度以下是固体,如冰,在100摄氏度以上是气体,在这个范围内是液体,为什么当空气温度低于100摄氏度时,洗衣服会变干?亚历山德拉·阿什克罗夫特请伦敦帝国理工学院的托马斯·奥德里奇博士把诺姆的问题解决掉。

在这一集里

在晾衣绳上晒衣服

为什么洗衣在沸点以下会干?

亚历克斯·阿什克罗夫特请伦敦帝国学院的托马斯·奥德里奇把诺姆的问题解决掉。

的确,纯水通常是一种叫做水蒸气的气体,温度高于100摄氏度,但温度并不是唯一的影响因素。当像水这样的物质可以是气体时,周围的压力也会产生影响。压力越高,气体稳定所需的温度就越高。

气体,就像满气的气球,通常无法承受压力。但这是为什么呢?

要以气体的形式存在,水分子之间必须有很大的间隔。足够高的压力会把它们挤压回更致密的液态。你给水加热的越多,你给单个分子的能量就越多,它们就越难抵抗周围的环境。在100摄氏度以上(但不低于100摄氏度),水分子可以顶住大气压力,使纯水保持为由间距很大的分子组成的气体。

亚历克斯-那就是压力的问题了。那么当我们的衣服干了之后会发生什么呢?

托马斯:嗯,让我们以一个水坑为例。你可能会认为它应该保持液体状态因为温度低于100度,而大气在向下压它。然而,我们不仅仅涉及水分子;这个系统并不纯粹。水坑表面上方的空气含有许多其他分子,如氮和氧。这些额外的分子实际上可以帮助反推周围的大气,有效地降低水分子本身必须支持的压力,如果它们形成气体。这就像很多人一起举起重物,而不是一个人。

事实上,那里有更多的氮和氧它们几乎承担了大气压力的所有负担,这很重要。这意味着任何有足够能量逃离水坑的水分子都不会面临巨大的大气压力,所以它们不会立即液化。这就是为什么一些水蒸气可以在大气中存活,这要归功于其他气体的辛勤工作,因此我们可以解释为什么会发生蒸发,为什么水坑或衣服在正常条件下会变干。当然,只有一定量的水蒸气能被其他气体吸收,这就是为什么物质不会立即蒸发,为什么如果你想让物质更快地干燥,空气的流动是很重要的。

亚历克斯-如果你想亲眼看看这个,把你的手腕和吹。与不吹气相比,它几乎会立即变干。

感谢Thomas Ouldridge解决了这个问题。下次我们将回答大卫的问题……

科学曾试图测量其他灵长类动物、海豚、鸟类和许多其他动物物种的智力。我的问题是:你的普通、普通的宠物狗与之相比如何?

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