为什么冬天呼出的“气”是白色的

2013-04-29 01:21金仲辉
关键词:饱和溶液容纳烧杯

金仲辉

读者“夏日清凉”问:“冬天我们可以看到呼出的‘气是白色的,为什么在夏天没有这种现象呢?”从这个问题可以看出,这个现象显然是和气温的高低有关,因为冬天和夏天的气温可相差40℃以上,为了更好地回答这个问题。我们先了解下述的一个实验现象。

在室温下将一些糖(或盐)倒入盛了半杯水的烧杯中,用筷子在杯中搅拌,直至糖被水溶解,继续将糖倒入杯中,不断地搅拌,最后会发现糖开始沉淀在杯底,无论怎样搅拌,糖不再溶解于水里了,我们称这种现象为饱和现象。将此时含糖的水溶液称为糖的饱和溶液,下一步,在烧杯底部加热,可发现原来沉淀在烧杯底的糖又开始溶解于水中,这说明当水的温度升高后,它可容纳更多的糖,但也会出现饱和现象。也就是说,在确定的水温下,糖的饱和溶液中含糖量是一定的,水温越高,含糖量也就越高。

空气和水一样,在一定温度下它只能容纳一定数量的水蒸气,即也会出现饱和现象。当气温高时它可以容纳更多数量的水蒸气,当气温低时,空气容纳的水蒸气就少些。

人从口中呼出的气中含有水蒸气,夏天气温高。人呼出的水蒸气完全被空气容纳,所以看不出水“气”来,而冬天室外的气温很低,人呼出的水蒸气仅一部分被空气所容纳,另一部分不被空气所容纳的水蒸气会液化成水珠,这些小水珠在阳光(或阳光的散射光)照射下就成为白色的了。

从以上叙述中,我们知道,即使气温很高。空气容纳水蒸气也有一定的数量。会达到饱和状态,不能无限量吸纳水蒸气,壶里的水烧至沸腾时,它会喷出大量的白色水“气”,就是一个很好的例证。

现在我们来说明水“气”是白色的原因,这和水“气”颗粒的尺寸有很大的关系,人呼出的水“气”或水壶里喷出的水“气”颗粒的尺寸比可见光的波长大,在阳光的照射下就成白色的:如果被照物的颗粒尺寸比可见光的波长小很多(例如点燃了的香烟冒出的烟粒),那么这些颗粒在阳光(或阳光的散射光)照射下,就会显出蓝色来。

责任编辑 蔡华杰

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