Question

把剛燒開的水分別灌入兩個(gè)相同的保溫瓶里，甲全部灌滿后塞上瓶塞，乙灌了大半瓶后塞上瓶塞（如圖），不一會(huì)兒，看到了其中的一個(gè)瓶塞“噗”的一聲跳了出來(lái)，而另一個(gè)瓶塞始終不動(dòng)．請(qǐng)你判斷是哪個(gè)瓶的瓶塞跳了出來(lái)？并解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因？

Answer 1

解：乙保溫瓶中的瓶塞跳了起來(lái)．
原因是：乙瓶沒(méi)有灌滿水里面的蒸氣體積逐漸增大膨脹對(duì)瓶塞做功，蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，所以瓶塞彈出．甲瓶中沒(méi)有空氣，瓶塞在外界大氣壓的作用下不會(huì)彈起來(lái)．
分析：（1）甲全部灌滿后塞上瓶塞，瓶?jī)?nèi)不留空氣，塞上軟木塞，讓它接觸到水，這樣在瓶?jī)?nèi)幾乎沒(méi)有空間，水不會(huì)蒸發(fā)出大量的水蒸氣，此時(shí)瓶?jī)?nèi)外的壓強(qiáng)也是相差不大的，不會(huì)出現(xiàn)“跳塞”現(xiàn)象．
（2）乙灌大半瓶后塞上瓶塞，從而使得瓶中的水產(chǎn)生大量的水蒸氣且跑不出來(lái)，即瓶?jī)?nèi)的氣壓高于瓶外氣壓，于是瓶塞在內(nèi)部較大氣壓的作用下被推起，從而造成“跳塞”現(xiàn)象．
點(diǎn)評(píng)：氣體膨脹對(duì)外做功，氣體的內(nèi)能減少、溫度降低，類似現(xiàn)象有起啤酒時(shí)瓶口冒“白氣”等．