正在加熱的壹壺水,密度較低是因為壺底的水吸收了壺傳導的熱量,上層水的溫度比下層水的溫度低,所以產生對流,主要是對流使壺內上層水的溫度升高。壹旦接近鍋底的水溫上升到沸點,就會發生汽化,我們可以看到鍋底附著的氣泡,這就是汽化的水。然而,隨著氣泡的增加和上升,氣泡會變得更小。這是因為離開鍋底後,當氣泡接觸到溫度低於沸點的水時,氣泡中的水蒸氣重新凝結成水,所以體積減小。在這個過程的開始,甚至小氣泡還沒到達水面就可能消失了,這說明鍋內水溫的分布還是忽高忽低的。當液體被加熱到沸點時,會繼續被加熱,液體在保持沸點的同時繼續汽化(外界提供的熱能會增加液體分子的內能,使其變成氣體)。此時在液體內部可以看到大量汽化形成的氣泡,在液體上升的過程中從鍋底產生的氣泡會越來越大。這種液體內部溫度達到沸點,液體內部任何位置都能直接轉化為氣體的現象稱為“沸騰”。所以,壹壺開水,在有液體的情況下,液體裏面的溫度是壹樣的,都在沸點。
在加熱過程中,靠近鍋底的水溫度先上升,使鍋內的水產生對流,使鍋上層的水面溫度由對流迅速上升。壹旦達到“沸騰”,沸騰的定義是指鍋內液體上下沒有溫差。