空气吸水会变重!吗?

驴子托着一袋盐过河,不小心摔在水里,盐都溶解在了河里,盐袋变轻了,驴子很开心。第二天,它驮着一袋棉花,想起了之前驮盐袋的经历,想偷个懒,假装摔在河里,结果棉花吸水变重了,驴子体力不支被淹死了。小朋友们,这个故事有没有让你想到……………………难道空气吸水不是会变重么?且听下回分解…(啪啪)…(捂着脸的我)好吧好吧,且听我细细道来。


先给答案:简单的说,空气吸水会变轻!为了防止杠精,给一个比较精确的说法,相同体积,相同温度和压强的两坨空气块,湿度高的那坨空气质量更小。

为啥?且听我慢慢道来。

首先我们来回忆初中化学知识,那一章叫做“物质的量”……

不要关掉页面!“人话翻译机”下面会说人话的,请各位看官放心。

在初中化学的那一章,老师会讲到这样一个很简单的事实。相同压强和相同温度下,相同体积的空间内的气体分子(原子)数量是固定的。这并不会随着分子(原子)种类的改变而改变。举个栗子,在一定的温度和压强下(如,0摄氏度,一个标准大气压),22.4升的氢气中有6.02*10的23次方个氢气分子;在这个条件下,同样体积的氧气也有6.02*10的23次方个氧气分子。这就是传说中的阿伏伽德罗定律。概括来说就是:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数。因为是阿伏伽德罗这个人发现的,所以叫这个定律。开个玩笑,如果是王二狗发现的这个规律,完全可以叫做“王二狗定律”。所以,不要被定律的名字吓到。看上去很复杂的名字,没准内容超级简单。

回归正题,换成空气也是一样,不管这空气是干是湿,只要是相同温度和压强,分子数就是一样的。进一步来讲,一坨(固定体积的)空气,吸收了多少个水分子,就要挤出去多少个原来的空气分子。好保证老阿(阿伏伽德罗)说的,“具有相同的分子数”。那么,干湿空气哪个重的问题就转化成了,水分子和空气分子哪个重的问题了。如果水分子重,空气分子被换掉了,湿空气就变重了;如果水分子轻,湿空气就轻。那么,水分子重还是空气分子重呢?(欢迎收看本期的《走进科学》……对不起,串台了)。

到这,一些回忆起初中化学知识的人毫不犹豫的答出:空气分子重。因为空气主要由氮气(占78%的体积,氧气占21%,剩下的是其他气体)。氮气的相对分子量是28,氧气的分子量是32,而水汽的分子量只有18。这下清楚了,固定体积的空气中,进去一个18的水分子,至少换出一个28的氮气分子,要么换出一个32的氧气分子。不管怎么样都是用一个轻的分子换了一个重的分子,所以,空气吸水后会变轻!




有人会问了,不对呀,我看加湿器出来的雾气都是往下走的呀?如果轻的话不应该往上飘么?

这里我就要开始耍流氓,额,不是,要开始纠正你们的错误看法了。错误看法在哪呢?雾不等于湿空气。喷白雾的加湿器喷出来的是雾而不是湿空气。正常人的眼睛一般达不到电子显微镜水平,所以看不见水分子。而雾是一个个的小水滴,在强调一遍,雾是水滴!而不是水分子。而湿空气中的水是以水分子的形式(最近的研究表明,大部分是几个分子聚集在一起的分子团簇,但分子团簇也不是水滴)存在而非水滴(液态)存在的。当加湿器出来的水雾蒸发变成水蒸气,那部分空气就被加湿了,密度就变小了,当然,你也就看不见了。

至此,我也就说清楚了,湿空气更轻(当然是对比相同温度和压强的情况下,不谈温度和压强的对比都是耍流氓)。这样,哥们喝酒,姐们逛街是不是又多了吹牛,额不是,多了个科普的知识呢。哈哈哈。

本期“雪顶咖啡配烧烤”请您吃瓜就先吃到这。欲知“天上的云彩为什么不会像加湿器出来的水雾一样蒸发掉?”如何,且听下回分解。


注:图片来自网络。