Question

把刚烧开的水分别灌入两个相同的保温瓶里，甲全部灌满后塞上瓶塞，乙灌了大半瓶后塞上瓶塞（如图），不一会儿，看到了其中的一个瓶塞“噗”的一声跳了出来，而另一个瓶塞始终不动．请你判断是哪个瓶的瓶塞跳了出来？并解释产生上述现象的原因？

Answer 1

解：乙保温瓶中的瓶塞跳了起来．
原因是：乙瓶没有灌满水里面的蒸气体积逐渐增大膨胀对瓶塞做功，蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，所以瓶塞弹出．甲瓶中没有空气，瓶塞在外界大气压的作用下不会弹起来．
分析：（1）甲全部灌满后塞上瓶塞，瓶内不留空气，塞上软木塞，让它接触到水，这样在瓶内几乎没有空间，水不会蒸发出大量的水蒸气，此时瓶内外的压强也是相差不大的，不会出现“跳塞”现象．
（2）乙灌大半瓶后塞上瓶塞，从而使得瓶中的水产生大量的水蒸气且跑不出来，即瓶内的气压高于瓶外气压，于是瓶塞在内部较大气压的作用下被推起，从而造成“跳塞”现象．
点评：气体膨胀对外做功，气体的内能减少、温度降低，类似现象有起啤酒时瓶口冒“白气”等．