书上得来终觉浅 绝知此事要躬行——论“蒸馒头是上层先熟还是下层先熟”

“蒸馒头是上层先熟还是下层先熟”？百度一下，几乎是一边倒的答案：上层先熟。我也多年数百遍的对学生振振有词的讲：因为水蒸气到上层即液化放出热量，上层馒头吸收的热量比下层要多，所以蒸馒头是上层先熟！殊不知，这句话忽悠学生多年！细心的学生、学习认真的学生、勤学好问的学生、善学善思的学生会思考：1，水蒸气为什么要到上层去液化？2，馒头先熟后熟由什么决定？3，水蒸气液化需要什么条件？4，蒸馒头的蒸笼上层温度高，还是下层温度高？最近有位同学问到我：蒸馒头是上层先熟还是下层先熟？最后他告诉我是下层先熟，让我去看CCTV-2中的一个节目“这是真的吗？”。我去看了，CCTV-2还做了实验，事实表明：蒸馒头是下层先熟。

反思当初的答案，为什么是上层先熟？——这个答案是基于一个假设：假设上层温度、下层温度一样高?或者说上下层高度差不是太大，也就是层数不是太多。只考虑液化放出热量因素影响，那么肯定是上层先熟。CCTV-2的实验是在10层蒸笼下进行的，事实证明：上层温度是90℃，而下层温度是100℃，是不一样的。

那么为什么实际是下层先熟呢？

首先我们看水蒸气为什么会液化？基于初中教材上说“水蒸气遇冷液化，放出热量。”从这句话理解，水蒸气必须遇到比它温度低的环境才能液化。那么水蒸气跑到上层就液化了，说明蒸馒头时上层温度要比下层温度低 (事实证明确实如此）。大家说对啊，所以上层馒头吸收的热量有水蒸气液化放出的热量，所以吸收的热量多，应该先熟啊？

这里我们再研究一个馒头先熟后熟由什么决定的问题。根据Q=mc△t，馒头先熟后熟决定于吸收的热量。上下层馒头m、c相同，馒头先熟后熟就决定于△t，而上层温度低，下层温度高，也就是上层馒头与环境温度差△t小于下层馒头与环境温度差△t，所以下层先熟。

我们再看一个问题：有的人说水蒸气放出的热呢？其实我们不能单看水蒸气液化放出的热量。这里温度能说明一切。曾记得有一种暖手袋，利用的是物理“凝固放热”的原理。当我们使里面的冷的液体凝固时，放出热量温度升高，让人感到暖和。同样的道理：其他液化也要放出热量，那温度也应该升高啊？事实是温度降到了90℃，原因何在？主要是水蒸气液化放出的热量小于向周围散失的热量，所以温度要降低。到这里你就明白了：水蒸气液化放出的热量并不是被馒头吸收了，相反，温度还降低了，还有部分热量散失到周围去了，所以馒头实际吸收到的热量是比下层还要少，是后熟的！

我们再从能量守恒的角度去探讨这个问题：水吸收热量汽化，水蒸气不断上升，遇到低温物体，放出热量，内能减少，越到上层自然温度越低，馒头能吸收到的热量就越来越少，所以下层先熟！从这个角度讲，也可以反驳“?蒸馒头蒸笼层数少，上层先熟；蒸馒头蒸笼层数多，下层先熟”论。无论层数多少，水蒸气的能量从下到上，总是越来越少的，所以总是下层先熟。

百度上还看到这样的说法：

A，上层先熟——1.锅是密封的，气体会上升，在上层堆积的多，导致上边的压强大，热气容易进去。2.底下有水，其温度最多100，而上层的气体肯定超过100。所以上边的温度肯定高。这里又涉及到一个问题：到底是上层压强大，还是下层压强大？回答问题的人只考虑了密度与气压的关系，的确其他条件相同时密度越大，压强越大，不过，这里忽略了一个与气体压强有关的因素——温度。压强没有确定，倒推温度是站不住脚的，也不符合事实，显然这种观点是错误的。恰好相反，下层温度高（事实），相同质量，相同体积的情况下，下层的气压大，从而导致下层温度过高，甚至可以超过100℃（高压锅就是这个原理），故下层先熟。至于上层，由于水蒸气上升过程中逐渐液化，体积减小，显然压强比下层小。

B，上层先熟——蒸汽冷凝（即你说的液化）后，密度变大，在重力的作用下向下运动，在此过程中会吸收蒸汽中的能量重新气化向上运动，而失去能量的蒸汽会冷凝下降……显然，越下层这种转化现象就越激烈；也就是说，在下层，大部分蒸汽冷凝时释放出来的热能是被上层下来的冷凝水吸收重新汽化了。因此，上层先熟。这种说法忽视了这里能量都是从水里来的，水不断提供能量。难道液化水把所有的能量都吸收了吗？液化水吸收的能量大于水蒸气液化释放的能量？等于水蒸气液化释放的能量？小于水蒸气液化释放的能量？事实表明下层能保持100℃，也就是说水提供的能量与上层流下来的液化水吸收能量、馒头吸收的能量总和持平。故下层馒头吸收到的热量不比上层少，恰好相反，下层温差大，馒头吸收的热量更多！

中考论述：至于中考，我认为出题人都是教育专家，不会出这样有争议的题目！万一遇到，只能按理想状况（也就是上下层温度一致）处理，答案是：上层先熟。这里有可能有人要问：上下层温度能达到相同吗？回答是肯定的！如果液化放出的热量刚好与散失到周围热量相当的时候就达到一个动态平衡，这个时候温度不变，任然能够继续进行液化。这就跟水沸腾时候温度不变，晶体物质凝固时温度不变是一样的。

（江油市武都初级中学 张远清）

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