打响指瞬间变亮特效（打个响指就让能水一秒沸腾）

本文由公众号 “把科学带回家” 提供

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尼克公司的东方主义动漫《降世神通》中的截水神功

看过动漫《降世神通》的截水神功吗？就是让水可以按照你的意志运动的那种本领。

这似乎违反物理学了，但是今天教你一招方便易学的“截水特技”，学会了之后，你就可以控制沸水，让它只在你的指令下沸腾。

这样，你就可以在同学面前表演，打一个响指就能让水一秒沸腾的“魔术”了。

关键概念

过热

材料和操作

一个比较光滑的玻璃杯，最好是新杯子

微波炉

没有气泡的水

防热手套（烤箱用的那种）

方糖/砂糖/盐都可以

注意：这个实验有一定的危险性，一定要在成年人的看护下进行。

如果你害怕受伤，那就不要亲自操作了，看下面的动图吧。

这个实验的操作很简单。

1. 用一个比较光滑的杯子，最好是新杯子，装上半杯纯净水。

2. 把杯子放到微波炉里，加热8分钟。注意加热完毕后不要直接用手去拿杯子，也不要把杯子从微波炉里取出。

3. 戴上烤箱的防热手套，小心翼翼地用筷子或者勺子把方糖放到杯子里，同时打一个响指，你就可以让水一秒沸腾啦！

用铅笔——

用方糖——

用菜刀——

用冰棍——

原理

你观察到的这个现象叫做过热（superheating），也叫沸腾延迟，是液体到了沸点但不沸腾，或延迟沸腾的现象。

用微波炉把纯净水加热太长时间的时候就容易出现过热，特别是你在使用新买的茶杯或碗的情况下。

过热现象产生的主要原因是，，要形成沸腾的气泡，就必须要跨越自由能垒（free-energy barriers）。用人话说就是，你看见的沸腾的气泡，它们不是凭空产生的，而是借助水里本来就有的小气泡形成的。

这些可以变成大气泡的小气泡，叫做成核位点（nucleation sites），它们往往是贴杯壁上的那些空气囊。

你的皮肤表面并不平滑，有很多缝隙，里面的小气泡就是成核位点，所以手指放到汽水里面以后，手指上会出现大量气泡。

新的杯子和碗的表面比较光滑，小的气泡无法镶嵌在上面，因此缺乏形成气泡所需的成核位点。缺乏成核位点，就很难形成气泡，也就不易沸腾了。由于不会沸腾，多余的热量无法通过水蒸气散发，因此过热水的实际温度可以超过100摄氏度，相当烫手。

不过，当过热水受到扰动，比如你把它放到嘴边，或是放入勺子搅拌的时候，它就会突然沸腾，对人体造成伤害，所以不要直接用手去拿过热水。

为什么用火烧水就不会出现过热呢？

微波炉加热水的时候，水是被均匀加热的，上层和下层温差不大；另外，微波炉的器皿一般比较光滑，使气泡难以附着，因此不容易沸腾。

但是用火烧水的时候，容器的底部先被加热，一锅水的上下温度并不均匀，被加热的部分区域会出现过热的情况，热水上升，冷热水混合形成扰动，继而诱发沸腾。

其次，你家的铁锅什么的表面并不光滑，容易附着小气泡，它们可以成为成核位点。

那么，平时用微波炉煮水的时候，应该怎样防止过热呢？

有一个好方法就是在水里放一根木勺，因为木勺表面并不光滑，上面有许多凹痕，气泡可以躲在这些凹痕里带入水中，形成成核位点。这样在微波炉里加热的时候，水就会正常沸腾了。

有过热水，那有没有过冷水呢？

你猜对了，实际上，过冷水也是存在的，还可以用来制作酷炫的冰棍，我们之前也介绍过，有兴趣的话点我看一下吧！

亲爱的小伙伴们，

你有没有尝试“一秒沸腾”？

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青山绿水小朋友按照把科学带回家的一期节目画的利萨茹曲线：

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图片来源和参考资料：

降世神通截图

wikipedia

lassp.cornell.edu/sethna/Nucleation/

animations.physics.unsw.edu.au/jw/superheating.htm,

five m crafts

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