耳畔清笛，科(shua)普(ti)真好玩(•̀ᴗ•́) ̑̑ 阅读原文 我也有皮皮的表情| ू•ૅω•́)ᵎᵎᵎ 言归正传，压缩的瓶子突然释放之后冒白雾从热力学角度和能量角度都可以解释。二者的核心结论是一样的：温度降低了。 热力学角度 用吃火锅来比喻的话，热力学角度不在乎在什么时候吃的、和谁一起吃的、吃了多久等细节问题。它只看你吃之前和吃之后的状态。吃之前 150 斤，吃之后 170 斤，观察者就可以说：从热力学的角度看，你指定吃撑了！ 那么像体重一样，我们怎么去量化气体的热力学状态呢？ 先贤们做了大量工作，最终将热力学状态用压力 、温度 、比体积 、内能 、焓 、熵 等来描述。 这些参数用两个就能描述气体热力学的完全状态了。一般都是看情况选择，比如分析做功可以用压力 和比体积 ，分析热交换可以用温度 和熵 ，分析射流相变可以用压力 和熵 等…… 好麻烦……但是不用怕！这个问题用不到后面几个看起来不太好理解的概念。用压力和温度就足够了。 瓶子里的气体突然释放瞬间，气流在内外压差作用下喷薄而出。这个过程非常短暂，而且在流出瓶口之前都没有多大损失(瓶口之后气体动能会因为剪切和掺混等原因被迅速耗散)，所以我们按照等熵过程来处理。 我们定义瓶盖弹出前气流温度为 ，压力为 ；瓶盖弹出后气流在瓶口处温度为 ，压力为 。 对于等熵过程而言压力和温度满足关系： 如果拧得越紧， 越大，那么温度变化 也就越大，出口温度 越低。假如拧紧的过程温度不变，压力提高一半，那么瓶盖弹出的瞬间出口温度就能低至零下 32℃，在这个温度和压力下的水自然是液态，凝结出白雾也就不足为奇了。 当然考虑到捏瘪瓶子的过程肯定不等温，所以实际的温度可能比这个高，但降温却实实在在发生了。 再挖坑：捏两个完全一样的瓶子，一个捏瘪等十分钟弹飞瓶盖（模拟等温过程），一个捏瘪马上弹飞（实际过程），观察白雾的量来看这个分析有没有道理。 能量角度 同样用吃火锅举例，能量角度就像架了一台摄像机。它会忠实地分析你在哪一秒夹了哪个菜，放在哪边咀嚼了几下、咀嚼到多细才咽下等，然后又夹了什么菜…… 所以微分形式的能量方程比较复杂。但是我们可以从中窥探蒸气冷凝的核心原因。从能量角度看的话直接分析与温度直接相关的内能变化 就行了。 简单来说，气流崩出瓶子的流动过程中内能变化可能出自以下几个方面： 吸收化学反应、辐射的热量，内能增加。相反内能降低 8； 热传导过程中吸热内能增加，放热内能降低； 流动过程中粘性耗散，动能转化为热能，内能升高； 气体被压缩内能增加，气体膨胀内能降低。 即：内能增加=吸收燃烧热、辐射能量 + 热传导吸热 + 粘性耗散生热 + 压缩功转化的内能 等号右面的项和上面四个方面的描述一一对应。很明显，在瓶子里气体喷出的时候前三项成分不大。占主导的是第四项——气体膨胀，气流通过对外做膨胀功，自身内能与温度降低。这是膨胀过程降温的能量描述。 什么？求解能量方程把温度算出来？ 阅读原文
