蒸发致冷的奥秘(1)
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请你回答两个问题
第一个问题：在一个盛水的敞口大容器中放一个盛水的敞口小容器(小容器不能接触大容器)，再用大火不断加热大容器的底部，问：小容器里的水会沸腾吗？为什么？
第二个问题：为什么酷热时扇扇子能让人感觉凉爽？
对于第一个问题，也许你将回答：当然会啰!大容器中的水先沸腾之后，会把热量传递给小容器中的水，当然小容器中的水也就会不断升温而沸腾。可是答案是：回答错误——小容器中的水不会沸腾，这似乎是一个“意想不到”的答案!为什么呢？
原来，大容器中的水达到沸腾状态，在内部与表面剧烈汽化之后，不管怎样继续加热，都会保持在沸点——例如，对于1个大气压下的纯水，沸点是100℃，不会升高到100℃以上。为什么呢？因为一部分水变成水蒸气时，会不断带走余下的水的热量，从而让水始终保持在沸点。1千克100℃的水蒸气将带走2.26×106焦的热量，这个2.26×106焦/千克称为水在这种条件下的“汽化热”。既然大容器中的水始终保持在100℃，那么小容器中的水也就因为热传导而始终保持在100℃，无法得到它需要的“汽化热”而沸腾。
上述大容器表面的水在汽化时带走热量的现象，是一种蒸发致冷现象。因为蒸发不止发生在沸水表面，还发生在任何温度下的任何非密封液体表面，所以非密封液体表面都有蒸发致冷现象。
对于第二个问题，正确的答案绝不是“扇子会扇来凉风”。类似，能让人感觉凉爽的，也绝不是“电风扇吹来凉风”或“迎面吹来了凉爽的风”。原因很简单：人体附近的空气，都是温度相同的热空气。但问题又来了：既然这些热空气的温度相同，那么扇扇子时人为什么会感觉凉爽呢？
主要原因是，快速吹来的热风(热风一词不是误用，因为酷热时到处都是热空气)让汗液加快蒸发，使蒸发致冷的效果更强，带走皮肤表面的热量更多，让人感觉凉爽。这里用到的物理学原理是：快速流动的风会加快物体表面的液体蒸发，加强蒸发致冷的效果。这里要说明的是，没有热风(或冷風)，汗液也会蒸发，但蒸发速度更缓慢，蒸发致冷的效果要弱得多。
无处不在的蒸发致冷
在很久以前没有电风扇的理发店里，小师傅拉着绳子来回收放，绳子上面连着挂在天花板上垂下的、用多张报纸糊起来的长宽各有几十厘米的“土风扇”。“土风扇”在理发顾客头上来回晃荡产生的风，让顾客感觉凉爽一些。这是蒸发致冷。当然，“土风扇”五花八门。例如，用篾条编织成“篾板”，代替上述糊起来的多张报纸。
当然，在没有电或没有普及用电的时代，我们的先人还有其他的降温妙招，“土冰箱”就是其一。夏天的食物(例如切开的西瓜)容易腐败变质，把西瓜放在一个冷水盆内，再在西瓜切口表面盖上一条干净的毛巾，这也是利用蒸发致冷。原来，冷水会因为毛细现象沿着毛巾连续不断上升到盖着西瓜的部位，然后蒸发致冷，造成了西瓜周围较冷的“小气候”(可低3℃左右)而保鲜。在停电的日子里，“土冰箱”的确能救急——显然应放在通风而且不被阳光直晒的相对凉爽的窗台等处。
世界上许多国家都有“土冰箱”。例如，在西班牙，就有一种名为“阿里卡拉查”的烧制黏土瓶，在埃及叫“戈乌拉”——一种装有冷水的、冷水能透过黏土瓶壁慢慢渗透到瓶外的容器。当这些冷水渗透到瓶外壁时，蒸发致冷就降低了瓶内冷水的温度。
把水(酒精或乙醚)抹在额头上，就会立即感到凉爽。在病人发高烧时，医生会在病人手心、额头、脚心等处抹酒精，采用物理降温法紧急降温。这也是蒸发致冷。
不管春夏秋冬，即使是在比体温稍低一点的水中游泳，也不觉得很冷。但游完变成“出水芙蓉”之后，如果没有马上擦干身上的水，就觉得比较冷或特别冷。这还是蒸发致冷。
干湿泡湿度计(它和毛发湿度计大多被电子湿度计取代)的工作原理，同样是蒸发致冷——湿泡温度计指示的温度，总是比全部暴露在空气中的干泡温度计指示的温度低(原因：由于毛细现象，水不断沿纱布上升到湿泡表面，最后蒸发致冷)；由两者的温度之差，就能在该仪器背后的对照表中查出对应温度差下的湿度。如果您没有这种仪器，又想看到蒸发致冷的效果，有一个简单的方法。把水(酒精或乙醚)抹在一支酒精温度计(不能用体温表)下端的酒精球处，再对着酒精球吹气或扇风，就会“立竿见影”——它指示的温度会明显下降。
空调与电冰箱等制冷的原理，就是蒸发致冷。
传统“三大火炉”重庆、武汉和南京都是沿长江分布的原因，不是因为气温特别高——例如，武汉七月的平均最高气温33℃，仅比济南高出0.4℃，而是由于湿度特别大，不利于汗液快速蒸发，蒸发致冷的效果不明显。对同一种液体而言，湿度是影响液体总体蒸发速度的四大因素之一，另外三大因素是温度、空气的流动速度与表面积。实验表明，当空气的相对湿度为零时，气温要高于35℃，人们才有热感；而当空气的相对湿度为80%时，28～29℃时人们就感觉闷热了。
如果到云贵高原或四川的西昌一带，你会发现酷暑时树荫下比阳光直晒处凉快得多。其次要原因，是树木遮荫让地面免受阳光直晒；主要原因，是这些地区湿度较小，树木会发生强烈的蒸腾，从而造成剧烈的蒸发致冷，带走了大量的热量。
用口吹气或用扇子、电风扇等扇风，可加快冷却烫开水或粥等液体或含水食品，其原因是快速流动的风加速了蒸发致冷。
如果夏日晚饭后要在院坝乘凉，就要提前给院坝浇水，等水渗入地下和蒸发殆尽之后，再多次浇水。其原因除了“比热容”很大的水能直接吸收地面的热量实现降温，还有这些水大量快速蒸发，迅速完成蒸发致冷。
阿拉伯人穿着能遮住全身的宽松的长袍，在空气温度高于40℃的沙漠中气定神闲地行走的奥秘之一是，长袍形成的“烟囱效应”加快了空气的流动，让汗液更快地蒸发致冷，有难以置信的凉爽之感。 (陈梅)