啵啵啵 冒泡了

文/左卷健男  |2022.10.18
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圖/123RF
《有趣到睡不著的自然科學:沒有芯的蠟燭也能燒?》,快樂文化授權使用

文/左卷健男 

倒一杯水,然後靜置一陣子,杯子內壁會出現一個個小氣泡。另外,開火煮一鍋水時,在沸騰之前,鍋子的內側就開始出現小氣泡;在泡澡的時候也可以看到類似情況,剛踏入浴缸時,體毛周圍會出現許多細小的氣泡。

冒泡蒸氣 富含氮氧

這些氣泡裡面有什麼氣體呢?當然氣泡內一定有水蒸氣,不過大部分的氣體其實是原本溶解在水中的空氣(氮氣與氧氣等)。

自然界的水與空氣彼此接觸,所以有一定比例的空氣溶於水中。我們的日常生活環境為一大氣壓(1013百帕),氣溫20℃,在這情況下,每100毫升的水中,有1.9毫升的空氣溶解在裡面。

因為水中溶有空氣,而空氣內含有氧氣,所以魚類跟其他水中生物就可以在水裡面呼吸,攝取溶在水中的氧氣。

在一大氣壓(1013百帕)、20℃的條件下,100毫升的水分別可以溶解3.1毫升的氧氣、1.6毫升的氮氣、88毫升的二氧化碳;如果在60℃的條件下,這3個數字分別會變為1.9毫升、1.0毫升、36毫升。60℃時,100毫升的水可以溶解共1.2毫升的空氣。

水溫上升 降溶解度

換句話說,愈冷的水,可以溶解愈多氣體,溫度上升時,氣體的溶解度會下降,也就是從水中分離出來,多出來的氣體就轉變成氣泡冒出水面。

夏天時,養在魚缸內的魚之所以會浮出水面,嘴巴反覆開合,就是因為水溫上升,水中溶氧量不足,令牠們必須從空氣中攝取氧氣。

用冰箱冷凍室製冰時,冰塊中央有時看起來白白的,這也跟空氣有關。水在結凍過程時,原本溶於水中的空氣會分離出來,但因為水的外層已先結凍,所以那些空氣無法離開冰塊,於是就在冰塊內形成白色氣泡。如果把這些冰塊放入水杯中,就可以看到冰塊在溶解時,冒出許多小氣泡。

文字內容節錄自《有趣到睡不著的自然科學:沒有芯的蠟燭也能燒?》,快樂文化授權使用

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