温度与汽化

田　园

我们总认为温度高汽化得快些，事实上在特定的情况下刚好相反。取两块铁板，分别加热到150 ℃和300 ℃左右，并维持两个温度不变，然后用吸管吸一些自来水，一滴一滴地滴到铁板上，注意观察水滴变化情况和汽化过程。

你会发现，水滴在高温铁板上呆的时间要比在低温铁板上呆的时间长得多，运动也剧烈得多。水滴在铁板上既要上下跳动，又会左右振荡，十分有趣！

在一个大气压下，水的沸点为100 ℃，温度越高，水的汽化速度也越快。把一杯水倒进300 ℃的坩埚中要比倒进150 ℃的坩埚中汽化得快，原因是坩埚温度越高，单位时间内传递给水的热量就越多，水就越容易汽化。可水滴在铁板上为什么会反常呢？

早在1756年，德国的一位物理学家莱顿佛罗斯特就注意到水滴在铁板上的情形。他是第一位描述这种现象的科学家，后来人们就把这种现象叫做莱顿佛罗斯特现象。莱顿佛罗斯特发现，当小水滴落到刚从炉火中取下来的赤热铁勺子里时，第一滴水可以持续很长一段时间，约30秒钟才完全汽化，第二滴水只存留10秒钟左右，以后落下的水滴则只能保留到2秒钟。由于历史条件的限制，莱顿佛罗斯特不可能对这个现象做出正确的解释。现在，科学家已基本上弄清楚这种现象的本质。当金属板（或铁板）温度很高时，水滴滴到金属板上，靠近金属板的一层水很快汽化，汽化的水蒸气把液体水托起来，这时你就看到水滴在金属板上不停地跳动、振荡。由于水蒸气的导热性很差，因此金属板的热量不会很快传到水滴上，水滴就能在金属板上维持较长一段时间。若金属板温度很高，蒸气膜层会较厚，水滴维持的时间也就会长些。金属板温度若在500 ℃以上，则会通过热辐射把热量传给水滴，水滴维持时间反不如温度低于500 ℃的情况了。若金属板温度低，由于形成的蒸气膜薄，热量仍可以很快传给液滴使它汽化。液体在金属板上逗留时间最长的温度，称为莱顿佛罗斯特温度，如水的莱顿佛罗斯特温度为300 ℃，白醋为230 ℃等。