一杯靜置在桌上的水, 其實也含有許多的物理.

平日我們常常用杯子來裝水, 如果沒有蓋蓋子的話, 杯子中的水就會慢慢的少, 最後就全部不見了.

讀過一些自然的同學都知道, 這是因為水蒸發了. 也就是說, 水分子跑掉了. 但是你有沒有想過, 為什麼水分子會跑掉呢? 這神奇的液體表面到底發生了什麼事情?

事實上, 看來平靜的水是非常"忙碌的", 在杯中的水分子不停的運動著, 而"平靜"的水面也有許多分子來來往往. 一會兒空氣中的分子跑進了水中(溶解了), 一會兒水面的水分子被其他的水分子撞飛出了液體表面.

說到這邊, 大家大概可以知道什麼是蒸發了, 一個簡單的說法, 蒸發就是水分子脫離了水面, 脫離了其他分子的束縛而跑到空氣中去了. 因為液體表面中不斷的有水分子跑出液體表面, 而空氣中的水分子落入水中的速度較慢(因為空氣中的水分子不夠多), 所以液體就慢慢的減少了.

或許你會問, 如果空氣中的水分子也很多, 那麼是不是杯子中的水就比較不容易跑出水面了? 事實上不是杯子中的水不容易揮發出來, 而是杯子中的水分子跑出來的同時, 空氣中也有水分子回到杯子中, 所以看起來杯子中的水變少的比較慢.

或許你又會說, 當空氣中的水分子多到一個程度的時候, 杯子中的水就不會減少囉? 沒錯, 這時候杯子中的水分子逃離水面的速度跟空氣中的水分子進入杯子中的速度一樣, 所以這時候杯子中的水分子數目呈現一個"動態平衡". 從巨觀的角度來看, 這杯水就像原封不動一樣, 靜靜的擺在桌子上.

其實一杯水中, 隱藏了很多的物理, 如熱的傳遞(水分子被撞飛之後水溫會?), 分子間作用, 動平衡等, 都十分值得我們探討, 或許有機會大家也可以試著想想看囉.