【视频】钢桶为什么会瘪？看看物理老师给学生做的实验！

这是物理老师为学生做的大气压力实验。

他将大约10升水放入钢桶内，并使用便携式燃气灶加热钢桶，直到水剧烈沸腾几分钟。钢桶本身已经非常烫手。

除去热源，当水蒸汽停止从钢桶透气孔中冒出来时，拧上桶塞螺帽。

将钢桶用冷水冲洗，以试图冷却内部（冷却底部似乎效果更好，因为钢桶底部的水仍然接近沸点，因此冷却使钢桶冷却得非常快）。

然后钢桶突然“爆炸”，响起一声巨响。

钢桶随之凹瘪了！

这个现象简单的解释是：在加热钢桶中的水时，水会从液体变为气体。连续加热驱使空气流出，水蒸气继续占据并开始溢出钢桶。一段时间后，钢桶内部原有的空气已经排完，钢桶的内容物主要是水蒸汽，温度为100℃或更高。

当桶塞关闭时，系统与外部环境密封隔离。

因此，当内容物水蒸汽开始冷却时，蒸汽开始冷凝变成水。在相变中存在体积变化—— 液体占据的空间远远小于气体。

体积的减小导致钢桶内部压力降低。

由于大气压力明显大于容器壁内的压力，因此，钢桶不能承受压力差的变化，并以变形的方式减小容积，以减少压力差。

所以钢桶在自身内外压力差的作用下凹瘪坍塌。

【再唠叨一回】

这个物理实验，其实正是我们钢桶在使用中经常会出现凹瘪变形的原理。当内外压力不平衡时，桶内压力小于桶外大气压力，钢桶在承受不了巨大压力差的时候就会凹瘪变形，以减少桶内体积，维持内外压新的平衡状态。

要想让钢桶在使用中不会产生变形，就应该从减少内外压力差着手解决。如何减小钢桶内外压力差呢，办法还是很多的，主要应该从钢桶的使用过程中，进行分析其产生内外压力差的原因，消除其内外压力差产生的原因，问题也就随之解决了。

通常情况下，钢桶的灌装货物可能温度比较高，这种情况下，应等桶内外温度平衡后，再拧紧桶塞，在此之前，桶口应为通气状态，而不是密封状态。

还有一种情况，钢桶在环境温度比较高的地区进行灌装，拧紧桶塞后，运输到环境温度比较低的地区，因为环境温度的变化引起了钢桶内外压力差的增大，此时应该及时将桶塞松开一些，使内外压力平衡后再拧紧桶塞。

也可能有另一种情况，比如钢桶在高大气压地区（如沿海低海拔地区）装了货物，运输到低大气压地区（如高原地区），桶内外压力也会产生较大的压力差（类似俗称的高原反应，哈哈）。

有一些货物的物理性质比较特殊，它受温度变化的影响比较大，钢桶装入这种货物后，最容易产生内外压差，对于这种货物的包装钢桶，建议采用透气桶塞。

这是终极的解决方案，就是采用透气桶塞，这种透气桶塞，可以随时放气或吸气，以维持钢桶内外压力的平衡，从根本上消除钢桶内外压力差的产生，从而有效解决钢桶变形问题。

有时候，当桶内外压力差还没有达到能够变形的极限，但已经面临即将变形的边缘状态，此时稍微给一点外力，就能够使其变形。比如稍微移动一下，或轻轻敲一下就会变形。就像古代谚语说的：“骆驼背上的最后一根稻草！”（当骆驼身上背的稻草太重了，已经达到快要把骆驼压倒的极限状态，只要给它背上再加一根稻草，它就会被压倒）。

昨天有朋友说，钢桶放在库房里好好的，但稍一移动就瘪了。对于这种现象，他认为，钢桶是因为动了才会凹瘪，不动它就不会凹瘪。要是这样的话，咱们的钢桶还怎么用啊，还用做跌落试验吗？动一下就瘪的钢桶谁敢要啊？所以，钢桶凹瘪不是动不动的问题，而是内外压力不平衡的问题！如果出现这种情况，先不要移动钢桶，而是轻轻地将桶塞拧松一些，让外边的空气慢慢进入，当内外压达到平衡后，再将桶塞拧紧，内外压平衡之后的钢桶，随便动就没问题了。

【编后语】这事儿已经说过好多次了，但总是有人问，没办法了就再唠叨一回！希望你能看到。

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