При кипене течността започва интензивно да се превръща в пара, в нея се образуват парни мехурчета, издигащи се на повърхността. Когато се нагрява, в началото парата се появява само на повърхността на течността, след това този процес започва в целия обем. По дъното и стените на съда се появяват малки мехурчета. С повишаване на температурата налягането вътре в мехурчетата се увеличава, те се увеличават и се издигат нагоре.
Когато температурата достигне така наречената точка на кипене, започват бурно да се образуват мехурчета, има много, течността кипи. Образува се пара, чиято температура остава постоянна, докато се появи цялата вода. Ако изпаряването се случи при нормални условия, при стандартно налягане от 100 MPa, неговата температура е 100 ° C. Ако налягането се увеличи изкуствено, може да се получи прегрята пара. Учените успяха да загреят водната пара до температура от 1227 ° C, с по-нататъшно нагряване, дисоциацията на йони превръща парата в плазма.
При даден състав и постоянно налягане точката на кипене на всяка течност е постоянна. В учебниците и ръководствата можете да видите таблици, посочващи точките на кипене на различни течности и дори метали. Например, водата кипи при температура от 100 ° C, при 78,3 ° C, етерът при 34,6 ° C, златото при 2600 ° C и среброто при 1950 ° C. Тези данни са за стандартно налягане от 100 MPa и се изчисляват на морското равнище.
Как да промените точката на кипене
Ако налягането намалее, точката на кипене намалява, дори ако съставът остане същият. Това означава, че ако се изкачите на планина с височина 4000 метра с тенджера с вода и я поставите на огън, водата ще заври при 85 ° C, което ще изисква много по-малко дърва за огрев, отколкото по-долу.
Домакините ще се интересуват от сравнението с тенджера под налягане, в която налягането се увеличава изкуствено. Повишава се и точката на кипене на водата, поради което храната се готви много по-бързо. Съвременните тенджери под налягане ви позволяват плавно да променяте точката на кипене от 115 до 130 ° C и повече.
Друга тайна на точката на кипене на водата е нейният състав. Твърда вода, която съдържа различни соли, кипи по-дълго и изисква повече енергия за нагряване. Ако добавите две супени лъжици сол към литър вода, точката на кипене ще се увеличи с 10 ° C. Същото може да се каже и за захарта, 10% захарен сиропкипи при температура 100,1°С.
Един от основните закони е открит от френския химик Ф. М. Раул през 1887 г. закономерност, която определя някои в зависимост от концентрацията, но не и от природата на разтвореното вещество, свойствата на разтворите.
Франсоа Мари Раул(1830 - 1901) - френски химик и физик, член-кореспондент на Парижката академия на науките (1890). От 1867 г. - в университета в Гренобъл (професор от 1870 г.). Член-кореспондент на Петербургската академия на науките (1899).
Над всяка течна фаза винаги има определено (в зависимост от външните условия) количество газообразно вещество, състоящо се от едно и също вещество. Така че над водата в атмосферата винаги има водна пара. Количеството на тази парна фаза се изразява чрез парциалното налягане (концентрацията на газа), равно на общото, при условие че този газ заема общия обем на газа.
Физичните свойства на разтворите (разтворимост, точки на замръзване и кипене) се дължат предимно на промяна в налягането на наситените пари на разтворителя над разтвора. Франсоа Раул установи, че налягането на наситените пари на разтворителя над разтвора винаги е по-ниско, отколкото над чистия разтворител и изведе следното съотношение:
p 0 е парциалното налягане на парите на разтворителя над чистия разтворител;
p i е парциалното налягане на парите на разтворителя над разтвора;
n i е молната част на разтвореното вещество.
По този начин един от основните закони, които определят физичните свойства на разтворите, може да бъде формулиран по следния начин:
относително намаляване на налягането на наситената парана разтворителя върху разтвора е равна на моларната фракция на разтвореното вещество.
Това е най-важният закон, който обяснява температурните промени. фазови преходиза разтвори на относително чист разтворител.
Промяна на точката на замръзване
Условието на кристализация е равенството на налягането на наситените пари на разтворителя върху разтвора на налягането на парите върху твърдия разтворител. Тъй като налягането на парите на разтворителя над разтвора винаги е по-ниско, отколкото над чистия разтворител, това равенство винаги ще бъде постигнато при температура, по-ниска от точката на замръзване на разтворителя. И така, океанската вода започва да замръзва при температури около -2 ° C.
Разликата между температурата на кристализация на разтворителя T 0 fr и температурата на началото на кристализацията на разтвора T fr е намаляването на температурата на кристализация. Тогава можем да формулираме следното следствие от закона на Раул:
понижаването на температурата на кристализация на разредените разтвори не зависи от естеството на разтвореното вещество и е право пропорционално на моларната концентрация на разтвора:
Тук: м- молалността на разтвора; ДА СЕ- криоскопична константа, постоянна за всеки разтворител. За вода K = 1,86 0, което означава, че всички едномоларни водни разтвори трябва да замръзнат при температура от -1,86 0 C.
Тъй като разтворителят кристализира от разтвора, концентрацията на последния се увеличава, разтворите нямат определена точка на замръзване и кристализират в определен температурен диапазон.
Промяна на точката на кипене
Течността кипи при температура, при която общото налягане на наситените пари става равно на външното налягане. Ако разтвореното вещество е нелетливо (тоест чрез неговото налягане наситени паривърху разтвора може да се пренебрегне), тогава общото налягане на наситените пари над разтвора е равно на парциалното налягане на парите на разтворителя. В този случай налягането на наситените пари над разтвора при всяка температура ще бъде по-малко, отколкото над чистия разтворител, а равенството на неговото външно налягане ще бъде постигнато при по-висока температура. По този начин точката на кипене на разтвор на нелетливо вещество T b винаги е по-висока от точката на кипене на чист разтворител при същото налягане T b. Оттук следва второто следствие от закона на Раул:
повишаването на точката на кипене на разредените разтвори на нелетливи вещества не зависи от естеството на разтвореното вещество и е право пропорционално на моларната концентрация на разтвора:
Тук: м- молалността на разтвора; Е- ебулиоскопска константа, константа за всеки разтворител. За водата E = 0,56 0, което означава, че всички едномоларни водни разтвори трябва да започнат да кипят при температура 100,56 0 С при стандартно налягане.
За приготвяне на различни вкусна храна, често е необходима вода и ако се нагрее, рано или късно ще заври. В същото време всеки образован човек знае, че водата започва да кипи при температура от сто градуса по Целзий и при по-нататъшно нагряване температурата й не се променя. Именно това свойство на водата се използва при готвене. Не всеки обаче знае, че това не винаги е така. Водата може да заври, когато различни температурив зависимост от условията, в които се намира. Нека се опитаме да разберем от какво зависи точката на кипене на водата и как трябва да се използва.
При нагряване температурата на водата се доближава до точката на кипене и в целия обем се образуват множество мехурчета, вътре в които се намира водна пара. Плътността на парите е по-малка от плътността на водата, така че силата на Архимед, действаща върху мехурчетата, ги издига на повърхността. В този случай обемът на мехурчетата се увеличава или намалява, така че врящата вода издава характерни звуци. Достигайки до повърхността, мехурчетата с водна пара се спукват, поради което врящата вода бълбука интензивно, отделяйки водна пара.
Точката на кипене зависи изрично от налягането, упражнявано върху повърхността на водата, което се обяснява със зависимостта на налягането на наситените пари в мехурчетата от температурата. В този случай количеството пара вътре в мехурчетата, а с това и техният обем, се увеличава, докато налягането на наситената пара надвиши налягането на водата. Това налягане е сумата от хидростатичното налягане на водата, дължащо се на гравитационното привличане към Земята, и външното атмосферно налягане... Следователно точката на кипене на водата се увеличава с повишаване на атмосферното налягане и намалява с намаляване. Само в случай на нормално атмосферно налягане от 760 mm Hg. (1 атм.) Водата кипи при 100 0 C. Графиката на зависимостта на точката на кипене на водата от атмосферното налягане е представена по-долу:
От графиката се вижда, че ако атмосферното налягане се увеличи до 1,45 атм, тогава водата ще кипи вече при 110 0 С. При налягане на въздуха от 2,0 атм. водата ще заври при 120 0 С и т.н. Повишаването на точката на кипене на водата може да се използва за ускоряване и подобряване на процеса на готвене на горещи храни. За това са изобретени тенджери под налягане - тигани със специален херметически затворен капак, оборудвани със специални клапани за регулиране на температурата на кипене. Поради херметичността, налягането в тях се повишава до 2-3 атм., което осигурява температурата на кипене на водата 120-130 0 С. Затова трябва да бъдете възможно най-внимателни, за да не се изгорите.
Обратният ефект се наблюдава при понижаване на атмосферното налягане. В този случай точката на кипене също намалява, което се случва с увеличаване на надморската височина над морското равнище:
Средно при издигане от 300 m точката на кипене на водата намалява с 1 0 C и пада доста високо в планините до 80 0 C, което може да доведе до известни затруднения при готвене.
Ако налягането се намали допълнително, например чрез изпомпване на въздух от съд с вода, тогава при налягане на въздуха от 0,03 атм. водата ще заври вече при стайна температура, и това е доста необичайно, тъй като обичайната точка на кипене на водата е 100 0 C.
Кипенето е интензивен преход на течност в пара, който протича с образуването на парни мехурчета в целия обем на течността при определена температура.
Изпаряването, за разлика от кипенето, е много бавен процес и протича при всяка температура, независимо от налягането.
Когато течните тела се нагряват, тяхната вътрешна енергия се увеличава, докато скоростта на движение на молекулите се увеличава, тяхната кинетична енергия се увеличава. Кинетичната енергия на някои молекули се увеличава толкова много, че става достатъчна, за да преодолее взаимодействието между молекулите и да излети от течността.
Наблюдавали сме това явление чрез опит. За да направим това, ние нагрявахме вода в отворена стъклена колба, измервайки нейната температура. Наляхме 100 ml вода в стъклена колба, която след това закрепихме в държач и поставихме върху спиртна лампа. Първоначалната температура на водата е 28 ºC.
Време Температура Процес в колбата
2 минути 50 ° По стените на колбата се появиха много малки мехурчета
2 минути. 45 сек 62° Мехурчетата започнаха да се увеличават. Чу се шум
4 минути 84 ° Мехурчетата стават по-големи и се издигат на повърхността.
6 мин. 05 сек. 100 ° Обемът на мехурчетата рязко се е увеличил, те активно се спукват на повърхността. Водата кипи.
Таблица No1
Въз основа на резултатите от извършените наблюдения можем да разграничим етапите на кипене.
Етапи на кипене:
Изпарението от повърхността на течността се увеличава с повишаване на температурата. Понякога може да се наблюдава мъгла (самата пара не се вижда).
По дъното и стените на съда се появяват въздушни мехурчета.
Първо съдът се нагрява, а след това течността на дъното и по стените. Тъй като във водата винаги има разтворен въздух, при нагряване въздушните мехурчета се разширяват и стават видими.
Въздушните мехурчета започват да се увеличават, появяват се в целия обем и мехурчетата ще съдържат не само въздух, но и водна пара, тъй като водата ще започне да се изпарява вътре в тези въздушни мехурчета. Появява се характерен шум.
При достатъчно голям обем на балона той започва да се издига нагоре под действието на архимедовата сила. Тъй като течността се нагрява чрез конвекция, температурата на долните слоеве е по-висока от температурата горни слоевевода. Следователно в издигащия се мехур водната пара ще кондензира и обемът на балона ще намалее. Съответно, налягането вътре в балона ще бъде по-малко от налягането на атмосферата и течния стълб, упражняван върху балона. Балонът ще се затвори. Чува се шум.
При определена температура, тоест, когато в резултат на конвекция цялата течност се нагрява, обемът на мехурчетата се увеличава рязко, когато те се приближават до повърхността, тъй като налягането вътре в балона ще стане равно на външното налягане (атмосфера и течност колона). На повърхността мехурчетата се спукват и над течността се образува много пара. Водата кипи.
Признаци на кипене
Много мехурчета се спукват.Много пара на повърхността.
Състояние на кипене:
Налягането вътре в балона е равно на налягането на атмосферата плюс налягането на колоната на течността над балона.
За да заври водата, не е достатъчно просто да я загреете до 100 ° С, също така е необходимо да й дадете значителен запас от топлина, за да прехвърлите вода към друг агрегатно състояние, а именно в ал.
Ние потвърдихме горното твърдение с опит.
Взехме стъклена колба, закрепихме я върху държач и я поставихме в тенджера на огъня с чиста водатака че бутилката да не докосва дъното на нашата тенджера. Когато водата в тигана заври, водата в колбата не заври. Температурата на водата в колбата достигна почти 100 ºС, но не заври. Този резултат можеше да бъде предвиден.
Заключение: за да доведете водата до кипене, не е достатъчно просто да я загреете до 100 ° С, необходимо е да я снабдите със значителен запас от топлина.
Но каква е разликата между водата в колба и водата в тенджера? Наистина в мехурчето има същата вода, само отделена от останалата маса със стъклена преграда, защо с него не се случва същото като с останалата вода?
Тъй като преградата не позволява на водата с мехурчета да участва в тези течения, които разбъркват цялата вода в тигана. Всяка частица вода в тигана може директно да докосне нагрятото дъно, докато водата в колбата влиза в контакт само с вряща вода.
И така, забелязахме, че е невъзможно да се вари вода с чиста вряща вода.
След края на експеримент 2 изсипахме шепа сол във врящата вода в тенджера. Водата спря да кипи за известно време и отново заври при температури над 100 ºС. Скоро водата в стъклената колба започна да кипи.
Заключение: Това се случи, защото водата в колбата е снабдена с достатъчен запас от топлина за кипене.
Въз основа на горното можем ясно да дефинираме каква е разликата между изпаряване и кипене:
Изпаряването е спокоен, повърхностен процес, който протича при всяка температура.
Варенето е бурен процес, обемен, придружен от отваряне на мехурчета.
3. Точка на кипене
Температурата, при която течността кипи, се нарича точка на кипене.
За да се осъществи изпарение в целия обем на течността, а не само от повърхността, тоест, за да кипи течността, е необходимо нейните молекули да имат подходяща енергия и за това те трябва да имат подходяща скорост , което означава, че течността трябва да се нагрее до определена температура.
Трябва да се помни, че различните вещества имат различни точки на кипене. Точките на кипене на веществата се определят по експериментален метод и са посочени в таблицата.
Наименование на веществото Точка на кипене °С
Водород -253
Кислород -183
мляко 100
Олово 1740г
Желязо 2750
Таблица No2
Някои вещества, които обикновено са газообразни, при достатъчно охлаждане се превръщат в течности, които кипят при много ниски температури. Течният кислород, например, при атмосферно налягане кипи при температура -183 ºС. Веществата, които обикновено наблюдаваме в твърдо състояние, когато се стопят, се превръщат в течности, кипящи при много висока температура.
За разлика от изпарението, което се случва при всяка температура, кипенето се случва при определена температурна константа за всяка течност. Ето защо, например, когато готвите храна, трябва да намалите топлината, след като водата заври, това ще спести гориво, а температурата на водата все още е постоянна през цялото кипене.
Проведохме експеримент, за да проверим точката на кипене на водата, млякото и алкохола.
В хода на експеримента се нагряват последователно до кипене в стъклена колба на алкохолна лампа, вода, мляко и алкохол. В същото време измервахме температурата на течността при кипене.
Заключение: Водата и млякото се варят при температура 100 ºС, а алкохолът - при 78 ºС.
100ºC графика за времето на кипене на вряща вода и мляко tºC
78ºC време на кипене графика за кипене на алкохол
Кипенето е неразривно свързано с топлопроводимостта, поради което топлината се прехвърля от нагревателната повърхност към течността. В кипяща течност се установява определено разпределение на температурата. Топлопроводимостта на водата е много ниска, което потвърдихме от следния опит:
Взехме епруветка, напълнихме я с вода, потопихме парче лед в нея и за да не изплува, я притиснахме с метална гайка. Освен това водата имаше свободен достъп до леда. След това наклонихме епруветката над пламъка на спиртната лампа, така че пламъкът да докосне само горната част на епруветката. След 2 минути водата започна да кипи отгоре, но ледът остана на дъното на епруветката.
Мистерията се крие във факта, че на дъното на епруветката водата изобщо не кипи, а остава студена, кипи само отгоре. Разширявайки се от топлината, водата става по-лека и не потъва на дъното, а остава в горната част на тръбата. Потоците от топла вода и смесването на слоевете ще се появят само в горната част на епруветката и няма да уловят долните, по-плътни слоеве. Отоплението може да се прехвърли надолу само чрез проводимост, но топлопроводимостта на водата е изключително ниска.
Въз основа на това, което беше посочено в предишните параграфи на работата, ние подчертаваме характеристиките на процеса на кипене.
Характеристики на кипене
1) При кипене енергията се изразходва, а не се отделя.
2) Температурата остава постоянна през целия процес на кипене.
3) Всяко вещество има своя точка на кипене.
4. Какво определя точката на кипене
При нормално атмосферно налягане точката на кипене е постоянна, но когато налягането върху течността се променя, тя се променя. Колкото по-висока е точката на кипене, толкова по-голямо е налягането, приложено към течността и обратно.
Проведохме няколко експеримента, за да проверим правилността на това твърдение.
Взехме колба с вода, сложихме я на алкохолна лампа да се затопли. Предварително беше подготвена тапа с гумена крушка, поставена в нея. Когато водата в колбата заври, затворихме колбата с круша запушалка. След това притиснахме крушата, докато кипенето в колбата спря. Чрез натискане на крушата увеличихме налягането в колбата и условията на кипене бяха нарушени.
Заключение: С увеличаване на налягането температурата на кипене се повишава.
Взехме колба с изпъкнало дъно, напълнихме я с вода и докарахме водата да заври. След това затвориха колбата с плътна запушалка и я обърнаха, като я закрепиха в държача. Изчакахме, докато водата в колбата спре да ври и изляхме колбата с вряща вода. Нямаше промени в колбата. След това поставихме сняг на дъното на колбата и водата в колбата веднага заври.
Това се случи, защото снегът охлади стените на бутилката, в резултат на което парата вътре се сгъсти във водни капчици. И тъй като въздухът от стъклената бутилка беше изхвърлен дори при кипене, сега водата е подложена на много по-малко налягане в нея. Но е известно, че когато налягането върху течността намалее, тя кипи при по-ниска температура. Следователно, въпреки че в нашата колба има вряща вода, врящата вода не е гореща.
Заключение: С намаляване на налягането температурата на кипене намалява.
Както знаете, атмосферното налягане намалява с увеличаване на надморската височина. Следователно точката на кипене на течността също намалява с увеличаване на надморската височина и съответно се увеличава с намаляване.
И така, американски учени откриха на дъното Пасифика, на 400 км западно от Пюджет Саунд, е супер горещ извор с температура на водата 400 ° C. Благодарение на голям натисквъв водите на източник, разположен на голяма дълбочина, водата в него не кипи дори при тази температура.
А в планинските райони, на надморска височина от 3000 m, където атмосферното налягане е 70 kPa, водата кипи при 90 º C. Следователно жителите на тези райони, използващи такава вряща вода, се нуждаят от много повече време за приготвяне на храна, отколкото жителите на равнините. И сварете в тази вряща вода, напр. яйцеобикновено невъзможно, тъй като протеинът не се сгъва при температури под 100 ºС.
В романа на Жул Верн „Децата на капитан Грант“ пътешествениците в прохода на Андите откриват, че термометър, потопен във вряща вода, показва само 87 градуса по Целзий.
Този факт потвърждава, че с увеличаване на надморската височина над морското равнище температурата на кипене намалява, тъй като атмосферното налягане намалява.
5. Стойност на кипене
Кипенето има огромен практическо значениекакто в ежедневието, така и в производствените процеси.
Всеки знае, че без варене не бихме могли да приготвим повечето ястия от диетата си. По-горе, в работата, разгледахме зависимостта на точката на кипене от налягането. Благодарение на знанията, придобити в тази област, домакините вече могат да използват тенджери под налягане. В тенджера под налягане храната се готви под налягане от около 200 kPa. В същото време точката на кипене на водата достига 120 º С. Във вода с тази температура процесът на "готвене" протича много по-бързо, отколкото в обикновената вряща вода. Това обяснява името "тенджера под налягане".
Намаляването на точката на кипене на течността също може да бъде от полза. Така, например, при нормално атмосферно налягане течният фреон кипи при температура от около 30 ° C. С намаляване на налягането точката на кипене на фреона може да бъде под 0 ° C. Използва се в изпарителя на хладилника. Благодарение на работата на компресора в него се създава намалено налягане и фреонът започва да се превръща в пара, отнемайки топлината от стените на камерата. Благодарение на това температурата вътре в хладилника намалява.
Процесът на кипене е основата за работата на такива устройства, необходими в медицината като автоклав (устройство за стерилизиране на инструменти), дестилатор (устройство за приготвяне на дестилирана вода).
Разликата в точките на кипене на различните вещества намира широко приложениев технологията, например, в процеса на дестилация на масло. Когато маслото се загрее до 360 ° C, тази част (мазут), която има висока температуракипи, остава в него, а онези части от него с точка на кипене под 360°C се изпаряват. Получената пара се използва за производство на бензин и някои други видове гориво.
Изброихме само няколко примера за ползите от варенето, от които вече може да се направят изводи за необходимостта и значението на този процес в живота ни.
6. Заключение
В хода на изучаването на темата за кипене в горната работа изпълнихме целите, поставени в началото на работата: проучихме въпроси относно концепцията за кипене, идентифицирахме етапите на кипене, с обяснение на причините за процесите протичащи, идентифицира признаците, условията и особеностите на кипене.
Кипенето е процес на промяна на агрегатното състояние на дадено вещество. Когато говорим за вода, имаме предвид промяна от течно състояние в състояние на пара. Важно е да се отбележи, че кипенето не е изпаряване, което може да се случи дори при стайна температура. Също така, да не се бърка с кипене, което е процес на нагряване на водата до определена температура. След като разбрахме понятията, можем да определим при каква температура кипи водата.
процес
Самият процес на превръщане на агрегатното състояние от течно в газообразно е сложен. И въпреки че хората не го виждат, има 4 етапа:
- На първия етап на дъното на загрятия съд се образуват малки мехурчета. Могат да се видят и отстрани или на повърхността на водата. Те се образуват поради разширяването на въздушните мехурчета, които винаги присъстват в пукнатините в съда, където се нагрява водата.
- На втория етап обемът на мехурчетата се увеличава. Всички те започват да се разкъсват на повърхността, тъй като вътре в тях има наситена паракойто е по-лек от водата. С повишаване на температурата на нагряване налягането на мехурчетата се увеличава и те се изтласкват на повърхността поради известната сила на Архимед. В същото време можете да чуете характерния звук на кипене, който се образува поради постоянното разширяване и намаляване на размера на мехурчетата.
- На третия етап се вижда на повърхността голям броймехурчета. Това първоначално създава мътна вода. Този процес се нарича популярно "варене с бял ключ" и продължава за кратък период от време.
- На четвъртия етап водата кипи интензивно, на повърхността се появяват големи спукани мехурчета и могат да се появят пръски. Най-често пръскането означава, че течността се е загряла до максимална температура... Парата ще започне да излиза от водата.
Известно е, че водата кипи при температура от 100 градуса, което е възможно само на четвъртия етап.
Температура на парата
Парата е едно от състоянията на водата. Когато попадне във въздуха, той, подобно на другите газове, оказва определен натиск върху него. По време на изпаряване температурите на парата и водата остават постоянни, докато цялата течност промени състоянието си на агрегатиране. Това явление може да се обясни с факта, че по време на кипене цялата енергия се изразходва за превръщане на водата в пара.
В самото начало на кипенето се образува влажна наситена пара, която след изпаряване на цялата течност става суха. Ако температурата му започне да надвишава температурата на водата, тогава такава пара се прегрява и по своите характеристики ще бъде по-близо до газа.
Кипяща солена вода
Достатъчно интересно е да се знае при каква температура кипи вода с високо съдържание на сол. Известно е, че тя трябва да бъде по-висока поради съдържанието на Na + и Cl- йони в състава, които заемат област между водните молекули. Ето как химическият състав на водата със сол се различава от обикновената прясна течност.
Факт е, че в солената вода протича реакция на хидратация - процесът на прикрепване на водни молекули към солните йони. Комуникация между молекули прясна водапо-слаби от образуваните при хидратация, така че кипенето на течността с разтворената сол ще отнеме повече време. С повишаване на температурата молекулите във водата, съдържаща сол, се движат по-бързо, но има по-малко от тях, което прави сблъсъците между тях по-редки. В резултат на това се генерира по-малко пара и следователно нейното налягане е по-ниско от налягането на парата на прясната вода. Следователно за пълно генериране на пара е необходима повече енергия (температура). Средно, за да заври един литър вода, съдържаща 60 грама сол, е необходимо да се повиши степента на кипене на водата с 10% (тоест с 10 C).
Налягане на кипене спрямо налягане
Известно е, че в планината, независимо от химичен съставточката на кипене на водата ще бъде по-ниска. Това се дължи на факта, че атмосферното налягане е по-ниско на височина. Налягане със стойност от 101,325 kPa се счита за нормално. При него точката на кипене на водата е 100 градуса по Целзий. Но ако се изкачите в планината, където налягането е средно 40 kPa, тогава водата ще заври там при 75,88 C. Но това не означава, че готвенето в планината ще трябва да прекара почти половината от времето. За термична обработка на продуктите е необходима определена температура.
Смята се, че на височина от 500 метра над морското равнище водата ще кипи при 98,3 C, а на височина от 3000 метра температурата на кипене ще бъде 90 C.
Имайте предвид, че този закон е валиден и в обратна посока... Ако поставите течност в затворена колба, през която парата не може да премине, тогава с повишаване на температурата и образуване на пара налягането в тази колба ще се увеличи и кипи при високо кръвно наляганеще се случи при по-висока температура. Например, при налягане от 490,3 kPa, точката на кипене на водата ще бъде 151 C.
Вряща дестилирана вода
Дестилираната вода е пречистена вода без никакви примеси. Често се използва за медицински или технически цели. Като се има предвид, че в такава вода няма примеси, тя не се използва за готвене. Интересно е да се отбележи, че дестилираната вода кипи по-бързо от обикновената прясна вода, но точката на кипене остава същата – 100 градуса. Разликата във времето на кипене обаче ще бъде минимална - само част от секундата.
В чайника
Често хората се интересуват от температурата, при която водата кипи в чайник, тъй като именно тези устройства използват за кипене на течност. Като се има предвид факта, че атмосферното налягане в апартамента е равно на стандартното, а използваната вода не съдържа соли и други примеси, които не трябва да има, тогава точката на кипене също ще бъде стандартна - 100 градуса. Но ако водата съдържа сол, тогава температурата на кипене, както вече знаем, ще бъде по-висока.
Заключение
Сега знаете при каква температура кипи водата и как атмосферното налягане и съставът на течността влияят на този процес. В това няма нищо трудно и децата получават такава информация в училище. Основното нещо е да запомните, че с намаляване на налягането точката на кипене на течността също намалява, а с увеличаването й също се увеличава.
В интернет можете да намерите много различни маси, където е посочена зависимостта на точката на кипене на течността от атмосферното налягане. Те са достъпни за всички и се използват активно от ученици, студенти и дори учители в институти.