水沸腾前,在气泡上升过程中,下部的水先受热,温度升高,于是有一部分水汽化成水蒸气,形成气泡,气泡所受到的浮力大于自身的重力,于是气泡上升。而由于水是热的不良导体,下部的水温度升高,但上部的水温度仍然较低,在气泡上升过程中,气泡遇到温度比它低的冷水,于是有一部分水蒸气遇冷液化成小水珠,气泡内的水蒸气变少了，气泡就变小了。但是,在气泡上升过程中,由于所处的深度变小了,所以液体的压强变小了,会导致气泡的体积变大;相对而言,前者对气泡体积变化的影响要比后者大,所以,在气泡上升过程中,实际表现出的现象是体积变小。
在水沸腾以后,由于热对流,水的上下部温度都达到沸点,继续加热,与水沸腾前一样,有水汽化成水蒸气形成气泡上升。在上升的过程中,也不断有水汽化成水蒸气,于是许多气泡聚在一起,越积越多,从而导致其体积变大。另一方面,与沸腾前相似,在上升的过程中,气泡所处的深度变小了,也会使其体积变大。这两方面的影响是一致的,最终的现象也是气泡的体积变得越来越大。
综上所述,气泡体积的变化情况,由两方面因素决定,一是看是有更多的水汽化成水蒸气形成气泡,还是不断地有水蒸气液化成水小珠。另一方面因素就是在气泡上升过程中,其所处的深度变小了,液体压强变小，导致气泡的体积变大。而且从实验中可以得出,气泡所处深度的变化对其体积变化的影响较小,所以,水沸腾前后,其体积的变化出现了两种截然相反的现象。
ღ本文作者：王军礼，经授权，由《王军礼微刊》编校发表。
责编：微科普