我的一位同事习惯把瓶装水倒在杯子里放入微波炉加热,用来沏茶。他总是当水升高到足够温度时就把杯子取出来。有好几次,他把茶一放入杯中,杯子里的水就立即冒出大量的气泡。有一次,他把杯子一取出来,其中的水竟然突然沸腾起来,而且沸腾十分剧烈,杯子中90%的水都抛洒了出来。这当然十分危险。这是怎么回事?
这是杯子中有一部分水处于过热状态的缘故,也就是说,这部分水的温度实际上已经高过沸点,也就是高过在正常情况下应该变成水蒸气的温度。杯子里的水在微波炉中之所以没有沸腾,那是因为水中缺乏形成气泡的成核中心(凝结核)。
若用水壶烧水就不会出现这种现象,因为水壶有粗糙的内表面,而且有从壶底升起的热水搅动,这些都可以使水正常沸腾。液体内的湍流也能够加强形成气泡的成核过程,比如说,向杯子里倒入可乐饮料,也可以看到液体的剧烈沸腾。
在你的同事沏茶的例子中,他向水中加入袋茶(有时,也可以是晃动),就足以在水中形成气泡。没有成核中心,即使有相当多的水已经处在过热状态,也仅有极少的水转化为水蒸气,因为进行这种相变所需要的潜热非常大。我想,若把杯子放在微波炉内不动,用微波加热更长的时间,这时你向水中引入任何成核中心,沸腾一定会更加剧烈,也许整杯水都会全部抛洒在微波炉内。有时,这种水变为水蒸气的过程会剧烈到简直就像是爆炸。所以,使用微波炉务必特别小心。
向过热液体内加入东西有可能引起剧烈到像爆炸一样的沸腾,上面这位读者所提到的例子就是如此,有时候甚至只是移动一下容器也会引起沸腾。我就曾经亲眼看见过一次这样的剧烈爆炸。那是在一次实验中,刚把装有液体的一只瓶子从微波炉内取出来,一声爆炸,满屋都撒遍了玻璃碎片和液体。为了预防这种事情发生,用微波炉加热任何液体,加热后都必须让它在炉内静置至少一分钟,然后再开门动它。这样做的目的,是让液体稍微冷却,并使液体内的热量有时间作均匀分布。我建议,不论谁用微波炉加热液体都应该这样做,即使热一杯茶水也不能掉以轻心。