Общие сведения

Перегретая жидкость (метастабильное состояние) – это такая жидкость, температура которой превышает температуру кипения. Причиной существования перегретых жидкостей при атмосферном давлении является неспособность вещества перейти в газообразное состояние одновременно во всей массе вещества.

Так, например, вода при перегреве может достигать 200°C. При этом, чем меньше присутствует в веществе различных примесей, тем большей температуры оно может достичь, будучи в жидком состоянии. Объясняется это тем, что возникновение начальных маленьких пузырьков затрудняется значительным взаимным притягиванием молекул данного вещества. В случае же когда в веществе присутствуют разбавленные газы и мелкие твердые частички – кипение происходит при более низких температурах. Происходит это по той причине, что вблизи пузырьков и частиц обильно происходит парообразование, в силу менее слабых связей основного вещества.

В результате такое состояние придает веществу некоторые специфические свойства, вроде взрывоподобное закипание за счет накопленного тепла, неустойчивость поверхности разделения жидкость-газ и др.

Взрывоподобное закипание

Наиболее известным примером перегрева жидкости является нагревание воды в микроволновке. Стоит отметить, что при нагреве воды в емкости на огне, нагревание происходит неравномерно и температура воды около дна растет быстрее, в результате чего эта часть воды закипает.

В случае же с микроволновой печью – вода в чашке нагревается равномерно и поэтому способна превысить температуру кипения, сохраняя жидкое состояние. Таким образом, жидкость в чашке принимает метастабильное состояние и способна к взрывоподобному закипанию. Например, при малейшей вибрации или попадании в чашку мельчайшей частицы – слегка нарушаются связи между молекулами. Однако, жидкость настолько накопила энергию, что такого, казалось бы, незначительного влияния достаточно, чтобы вода внезапно вскипела и испарилась.

Не рекомендуется проводить подобный опыт в домашних условиях, так как это может привести к ожогам.