木锅铲放在煮汤的锅上,怎汤不会溢出来,顿然





物化刚好复习到界面效应了,来解释一下。
对于一球形液滴,表面张力作用于圆周线上,表面张力的合力对底面下面的液面造成额外的压力。
即凸液面使液体所承受的压力大于液面外大气的压力

由拉普拉斯方程的(r即位曲率半径)





对于气泡的附加压力,由于有内外两个气-液界面,故
让我们回到木铲。
汤溢出,实质上是沸腾时产生的气泡,使气液两相的体积增大,超过锅沿。
汤不会溢出,实际上是气泡破裂的过程,消泡的条件是:表面张力(由液体的组成和温度决定,是定值)的合力(向内)超过了气泡液层(lamellae)的机械强度。同时不要忘了,气泡有两个界面(内面水蒸汽和水,外面空气和水),因此式中应该乘一个系数2。木勺有两大好处,第一是减少了气泡周长/面积,第二是在锅缘和勺的交界局部曲半径非常小,大大增加了拉普拉斯式中得到的内外压力差,气泡的液层无法承受压力差,在撕扯(rupture)和漏洞(pinhole)的作用下破裂。
气泡破裂,达到不会溢锅的效果。


木铲加上,这个系统的内能被释放,通过增加界面能(加上木铲,木铲与泡沫的界面能产生),来抵消通过生成气泡产生的界面能!(加铲子是一锤子买卖,等一会会继续溢出)
汤被加热,能量增多,需要释放的途径,使熵值最大。
途径一,通过结成气泡增大表面能来释放!溢出。
途径二,通过加锅盖,或筷子,增加系统的界面,即气泡与锅盖的界面,来释放。其释放热量的量大大超过起泡所释放的能量。但也就是那么多了界面能,固定的值。
所以,你上面说的不会溢出,继续加热迟早溢出。怎么会不溢出?加铲子,锅盖,都是一锤子买卖,你要做的是,加上铲子之后,立马把火调小。