物理启蒙

水的三态:变来变去的水

10 分钟

水的三张面孔

冰是硬的固体,水是流动的液体,水蒸气是看不见的气体——同一种水,三副模样,全看温度怎么指挥:加热,冰化成水、水汽化成蒸气;降温,水结成冰、蒸气变回水。这套变身循环,是地球上每天都在上演的大戏。

大自然的循环流水线

太阳把海水晒成水蒸气(蒸发),蒸气升上高空遇冷变成小水滴,聚成云(凝结),云里的水滴长大撑不住了,就落下来成为雨。夏天地面湿漉漉,过一会儿自己干了,不是水「没了」,是它蒸发成蒸气飞走了。冬天窗玻璃上的水珠、冰棍冒的「白气」,都是空气里的水蒸气遇冷凝结的小水滴。

烧开水时的怪脾气

水烧到 100 摄氏度开始剧烈冒泡,这叫沸腾。怪的是:只要壶里还有水,继续烧,水温也停在 100 度不再升——多出来的热全被用来把水变成蒸气了。所以煮饺子水开了不用大火猛烧,保持咕嘟就行。

热胀冷缩

大多数东西受热变大、遇冷缩小。温度计靠它工作;夏天自行车胎气不能打太足,怕晒热了胀破;铁轨之间留缝隙,是给夏天的膨胀留位子。水有个反骨:结成冰反而膨胀,所以装满水的玻璃瓶放进冷冻室会裂开,千万别试,知道这个理就行。

常见误区

「白气就是水蒸气」——错!水蒸气本身看不见。「白气」是蒸气遇冷凝结成的无数小水滴,和云是同一个东西。

练一练:从冰箱拿一瓶冰饮料放在桌上,过十分钟观察瓶壁上的水珠,想想它们是从瓶里渗出来的吗。

小纸条

冰饮料静置十分钟,观察瓶壁水珠,和家长讨论水珠的来源。

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