我们做了一杯105℃的水,甜过了所有的super idol

云东君 / 2021-08-03 16:48:34

我们做了一杯105℃的水,甜过了所有的super idol

原创 云东君 果壳 今天

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今年夏天,你被“冰与火之歌”洗脑了吗?




你或许逃过了雪人家的“你爱我我爱你”,但未必躲得过阿肆唱的“super idol的笑容”。这两首席卷了互联网的音乐,只要开个头就能让你颅内开启单曲循环。




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八月正午的阳光(递话筒)




甜蜜蜜的雪人歌挺符合自家的产品,可105℃的蒸馏水倒让我这脑瓜产生了大大的困惑:初中物理课不是说,水的沸点是100℃?就因为卖蒸馏水的金主给钱了,白水就能疯狂升温啦?




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水壶听完歌,气得直叫唤




去某某蒸馏水官网一看:高压蒸馏……打扰了打扰了。这题我也会,原型不就是高压锅,压力升高沸点也升高,只不过一个是炖肉一个是做蒸馏水。可我从来没听说过,哪家烧开水,还能把水变得比super idol还甜啊!




阿肆你倒是好好给我说说,105℃的水到底有多甜?




又甜又高温?加糖啊!




让水变甜有什么方法?没错,就是看着喜欢的人喝水……




啊不,正解是往水里加糖。你说巧不巧,加糖还会让水的沸点升高,轻松超过100℃。




这可以用一条物理化学定律来解释:“拉乌尔定律”表明,加入了不挥发溶质的溶液,其沸点会高于纯溶剂的沸点(饱和蒸气压会改变)。说人话版:




糖=能溶解的溶质+不会挥发


水=能溶解糖的液体=溶剂,


所以,糖水沸点>纯净水沸点




我以为阿肆是瞎说的,没想到她物理化学学得不错啊!




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到底是物理还是化学啊?丨《物理化学》.高等教育出版社




这里要多说一句给大家解释下,物理化学不是物理+化学两门课,而是一个“用物理的手段解释化学现象和化学过程”的学科,特点是有大量的数学公式和计算(而不是元素符号和反应式)。




那沸点变成105℃的蔗糖水到底能有多甜?是有蜜雪冰城那么甜,还是可乐那么甜?




我们查了查关于沸点与溶液浓度的实验论文,发现沸点在105℃的蔗糖水溶液浓度达到了70%左右[2][3][4]。这是什么概念?一瓶听装可乐大小的水里,要加将近800克的糖——在超市里买上两整袋的量。听起来就超级齁!




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小烧杯根本加不下这么多糖




我们粗略地做了个实验,测了一下蔗糖溶液沸腾时的温度↓





你要问我这溶液有多甜?我们重新在小厨房熬了一锅,分给同事们尝了尝。这么说吧,抿一口到嘴里,舌头立刻被一层“糖膜”覆盖了……买点水果蘸一蘸,立马可以自制糖葫芦!




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Super Idol的笑容,真没这个甜




对了,歌里还说“八月正午的阳光都没你耀眼”,那究竟是多耀眼?关注果壳(ID:Guokr42),在对话框里回复“阳光”收获答案(狗头)




如果105℃的水不甜,那它很危险




太甜了!求求了!能不能不加糖、不加压,还让水温达到105℃啊?




水:不能,我要沸腾。


过热水:我不沸腾,我能。




为啥会有这种过热水呢?先回忆一下,让水沸腾有两个条件:1.达到沸点,2.持续不断地加热。不过还有一个隐藏条件——需要“沸腾核心”,比如水中或容器壁表面的微小气泡、或者容器表面极其微小的的裂纹中的空气。[6][7][8]




如果水被加热时缺少沸核,它就不会沸腾且一直升温,变成温度超过沸点的过热水。但是过热水很危险,在受到外界扰动的情况下,比如放入个勺子,过热水就会突然沸腾,而且是超剧烈的那种。这种“暴沸”时飞溅的高温液体会严重烫伤皮肤。




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暴沸 丨 CrazyRussianHacker\Youtube




一个常见例子是用微波炉加热水。使用微波炉时,如果选择洁净的玻璃杯作为容器,加热难以产生气泡,杯子里的水会处于一种“高温又稳定”的状态。很多关于微波炉使用的安全指南里,也会特别提及使用微波炉加热水会产生过热水,人们需要谨防受到伤害 [9][10]。




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请不要尝试!真的很危险!丨ALL YOU CAN DO HERE/Youtube




过热水的危险程度堪比被你惹生气的对象,看似心如止水,但你要是再多说一句“多喝热水”,那就可以立刻“暴沸”给你看了~




105℃的水,也可能变成“冰”




还有一种情况,105℃的水会变成“冰”,不过你可能没什么机会能见到,因为冰太小了。




把有些东西拿到纳米层面来看,会出现一些很神奇的特性。这里说的不是什么网上卖的纳米防辐射手机膜啊、纳米牙刷啊,很神奇啊,它们都有个共同点:没啥用。




说回正经研究,纳米尺度下对水的观察已经到达单个分子层面了,水在纳米碳管里会产生不同于宏观环境中的形态变化。有研究发现,在直径为1.05纳米的碳管中,水会在105℃以上时变为固体形态,类似于宏观尺度下的冰[11],可以说是“冰”了,但也没完全“冰”。




你看看,这温度和水在不同的情况下差别很大啊。你以为给到了105℃的关心,对于有的人来说是“暴沸”,有的人觉得反而是“寒冰”。但别灰心,总能找到最甜的搭配嘛!




参考文献


[1] Correia, A. M., & Rodrigues, J. P. C. FIRE RESISTANCE OF A WATER FILLED COOLED STRUCTURE.


[2] Mohos, F. Á. (2010). Data on engineering properties of materials used and made by the confectionery industry (Appendix 1). Confectionery and Chocolate Engineering; Mohos, FÁ, Ed.; Wiley-Blackwell: Chichester, UK.


[3] Tressler, C. J., Zimmerman, W. I., & Willits, C. O. (1941). Boiling-point Elevation of Sucrose Solutions. The Journal of Physical Chemistry, 45(8), 1242-1245.


[4] Holven, A. (1936). Sucrose solutions: influence of pressure on boiling point elevation. Industrial & Engineering Chemistry, 28(4), 452-455.


[5] 诺桑,晋亚铭,措加旺姆,周毅,索朗白姆,拉瓜登顿.西藏地面太阳总辐射与紫外线的观测[J].光谱学与光谱分析,2019,39(06):1683-1688.


[6] 樊中心.暴沸的成因与防止[J].化学通报,1952(05):142-144.


[7] 童有勇.对“暴沸的成因与防止”一文的意见[J].化学通报,1957(10):56.


[8] 所晓波.关于暴沸成因的探讨[J].化学教学,1991(03):40-41.


[9] Avoiding Injuries from Super-Heated Water in Microwave Ovens. https://www.fda.gov/radiation-emitting-products/resources-you-radiation-emitting-products/microwave-oven-radiation


[10] COOK, H. D. A. M. SAFE USE OF MICROWAVE.


[11] Agrawal, K. V., Shimizu, S., Drahushuk, L. W., Kilcoyne, D., & Strano, M. S. (2017). Observation of extreme phase transition temperatures of water confined inside isolated carbon nanotubes. Nature nanotechnology, 12(3), 267-273.




作者:云东君、Owl


编辑:Luna




 一个AI 


你遇到的比(沸点)105℃的水还甜的事有哪些呢👂


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本文来自果壳,未经授权不得转载.


如有需要请联系sns@guokr.com


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文章已于2021/08/03修改

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精选留言


喜羊羊

八月十五的月光都没你脸圆


果壳

(作者)

????


启示录被启示

谢谢你,脑子又开始唱歌了


起风了

我们以前物化老师说,她家里人觉得她特别厉害,以为她又教物理又教化学


呼吸之野

经典化学题:加入沸石的目的是?


Frank

super idol的笑容,也要用之合法啊。不然就迷惑未成年人了。


果壳

(作者)

紧跟时事


一昂和岸

“沸点在105℃的蔗糖水溶液浓度达到了70%左右”这句话,居然有三篇参考文献


啊,熊猫

我一直觉得105℃的水是海绵宝宝烧的。因为海拔够低。


果壳

(作者)

………………


꧁꫞꯭ Elizabeth ꫞꧂

会写论文会说情话的理工男最甜


我是鸡粥

沸腾了,但是没有完全沸腾

结冰了,但是没有完全结冰


陈皮

这篇专业又全面,最近家里一年级的娃天天哼这首歌。我对他的普及也就仅限于高压锅提高沸点


柳梦盈

你遇到的比(沸点)105℃的水还甜的事有哪些呢👂


今天不加班


Rocketlake-S

课代表来了!

加糖借助了溶液依数性使沸点升高:

可用溶液中溶质化学势的微变平衡推导出

dlnxA=-ΔvapHm,A*/(RT^2)*dT

积分,近似lnxA≈-MAbB得到

ΔTb=R(Tb*)^2MA/(ΔvapHm,A*)*bB=Kb*bB,可以看出沸点升高与单位质量溶剂中溶质分子数正相关,如果选择粒子数更多的小分子或者电解质效果会更好

(A代表水,B代表糖,MA为水的摩尔质量,Kb为沸点升高系数(只与溶剂有关),bB为糖的质量摩尔浓度,ΔvapHm,A*为纯水的摩尔汽化焓,R为气体状态常量,ΔTb为沸点升高温度)

过热水:微小气泡由于其半径极小附加压力巨大而难以生成,受到扰动形成气泡产生的核心从而发生暴沸


果壳

(作者)

大家快来看物理化学,全是公式!


银冰璇

容易变成冰我倒是知道,他们很小的时候就教我,加上两点水就好了


咚*茜

不明觉厉!


妞妞

哈哈,《物理化学》大学的噩梦,还有《结构化学》


刁刁

我只看了标题就去试了,现在就想问问大家,切舌头是到耳鼻喉科还是口腔科?


一只快活的柠檬精

物化生化,必有一挂


邓瑞杨

继续搅拌继续加糖,等颜色变黄变深,山楂、香蕉、草莓随你放


ʚ薇妮小仙ɞ

作者最后一段话就让下沉社区,驻守在菜市场督促大家戴口罩扫场所码,热的心慌哒我感到挺甜的。


王上

作者小哥哥好像很好看的亚子


Kira🍑

那是加一两克蔗糖的蔗糖水可以加热到105°,然后就能尝起来像糖浆?


果壳

(作者)

那……水是不是有点太少了


Kira🍑

刚看到视频30g水+70g糖哈哈哈打扰了


拓境 ® B.O

总结全文:你爱我,我爱105℃的蒸馏水,蜜雪都没你的冰甜。


就是李四

所以现在写歌还得学好化学?



加碎瓷片啊,防暴沸


赵静

看到碳纳米管里水结成冰就在想会不会引用我老板的论文,下面一查参考文献,果然有


无琴

你这篇文章已经把我洗脑一天了


Dr.G

这首歌前几次听感觉特俗,后来自己就开始哼哼了,并且越觉得甜的不得了


🔥🎄渃㮀舰长🎄🔥

这首歌听的李云龙版的,不行了,现在满脑子李云龙的脸和歌曲,他们交织在一起疯狂扭曲转动。


落叶忆新🍃[福]

遇到的比(沸点)105℃的水还甜的事有:随手拔了AI的插头🔌 


晨(Anne Jiang)

emmm……最甜的事就是碰到了我老公


vv

都不用戴耳机,你开了个头我就自己唱着看完全文的,看我多自觉


Kenneth🍅

回复了“阳光”,谢谢科普,但是还想问下,这种情况下使用UPF50防晒伞配合SPF50 PA++++的足量防晒霜有用吗?


果壳

(作者)

有用。穿长袖衣物也行。


飞飞不会飞🐱

光是看到你这个文章标题我都已经开始颅内循环了


Mr.Clock

苏坡爱豆的笑容...我觉得苏坡爱肘子


小怡哥

这歌前奏一起,张口就来


飞鸿哥

看这篇文章的时候正在看男子跳水,天啊,王宗源对着镜头笑啊!太甜了!我单方面宣布他就是105度的水!


Zero

来个经典老梗吧。

纳米碳管中的水:温度是沸点以上的,但我的心是冰冰的。


含草甘

所以 


文艺说法:

Surper idol的笑容都没105℃的水甜


说人话:“冰糖葫芦糖衣配方”了解一下


Shawm林

因为氢键断裂后水分子和极性分子形成强键,挥发是由于连接力大于氢键所以提高了沸点吗?那加入食盐也可以咯?


果壳

(作者)

加入不挥发溶质都可以。文中讨论了沸点升高在理想条件下下的情况:一定温度下,稀溶液溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。如果考虑溶质和溶剂分子的作用,会偏离理想情况计算结果


Krampus

这水引用的方法

高情商:请问这是本科毕设吗


言若

哈哈,比105℃的水还甜的事情就是,和老公一起过暑假

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