國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室   回首頁   

冷水沸騰

冷水不必加熱也會沸騰嗎?

器材:玻璃杯、手帕
操作步驟與現象

1.取一平口的玻璃杯,裝水約八分滿。(如圖一)

2.在玻璃杯上面蓋上手帕,再從杯口將手帕壓進玻璃杯內,讓手帕接觸到杯子裡的水。(如圖二)

3.握住杯口以及手帕再倒立(水不會流出來),接著以另一隻手,從倒立的玻璃杯的上方往下壓(如圖三),就可以看到大量的泡泡從玻璃杯的底部冒出來,似乎水被煮沸了。

觀看實驗影片(4.3M)

原理

  從玻璃杯的底部冒出來的大量泡泡是空氣。

  當手帕蓋住玻璃杯倒立後,雖然手帕有孔隙,但是由於水的表面張力,玻璃杯內的水不會流出來(請參考科學遊戲「不透水的網子」)。由於玻璃杯倒立前,先將手帕壓進玻璃杯內,因此倒立後,杯子內形成內凹的∩形狀。(如下圖左)

  當另一隻手從上方往下壓時,主要是迫使手帕拉平。手帕拉平時,杯外的大氣壓力大於杯內壓力,於是空氣就由手帕的孔隙進入杯內,如此就看到泡泡(空氣)從玻璃杯的底部冒出來了。

叮嚀的話

  帶領學生進行本項活動時,可以指導學生思考以下問題:

1.如果不用手帕,可以用什麼物品來替代?替代物品要有什麼特性?

2.玻璃杯蓋上手帕前,玻璃杯裝滿水和不裝滿水,有何差異?

3.為什麼倒立前要先將手帕壓進玻璃杯內?如果手帕不壓進玻璃杯內,倒立後可以產生泡泡嗎?

4.玻璃杯倒立後,另一隻手不用壓的,可以用別的方式嗎?(例如:敲打、擠壓…等等)