Изпаряването може да се случи не само в резултат на изпаряване, но и по време на кипене. Помислете за кипене от енергийна гледна точка.
В течността винаги се разтваря определено количество въздух. При нагряване на течност количеството на разтворения в нея газ намалява, в резултат на което част от него се отделя под формата на малки мехурчета по дъното и стените на съда и върху неразтворени твърди частици, суспендирани в течността. Изпаряването на течността се извършва вътре в тези въздушни мехурчета. С течение на времето парите в тях се насищат. При по-нататъшно нагряване налягането се увеличава наситена паравътре в мехурчетата и техния обем. Когато налягането на парите вътре в мехурчетата стане равно на атмосферното, те се издигат на повърхността на течността под силата на плаваемост на Архимед, се спукват и от тях излиза пара. Изпаряването, което протича едновременно от повърхността на течността и вътре в самата течност във въздушни мехурчета, се нарича кипене.Температурата, при която налягането наситени парив мехурчета става равен външно наляганее наречен точка на кипене.
Тъй като при едни и същи температури наляганията на наситените пари на различните течности са различни, при различни температури те стават равни на атмосферното налягане. Това води до кипене на различни течности при различни температури. Това свойство на течностите се използва при сублимацията на петролни продукти. При нагряване на маслото първи се изпаряват най-ценните, летливи части (бензин), които по този начин се отделят от "тежките" остатъци (масла, мазут).
От факта, че кипене възниква, когато налягането на наситената пара е равно на външното налягане върху течността, следва, че точката на кипене на течността зависи от външното налягане. Ако се увеличи, тогава течността кипи при по-висока температура, тъй като е необходима по-висока температура, за да могат наситените пари да достигнат такова налягане. Обратно, при понижено налягане течността кипи при по-ниска температура. Това може да се види от опит. Загрейте водата в колбата до кипене и отстранете алкохолната лампа (фиг. 37, а). Водата спира да кипи. След като затворим колбата със запушалка, ще започнем да отстраняваме въздуха и водната пара от нея с помпа, като по този начин намаляваме налягането върху водата, която „в резултат на това кипи. Караме я да кипи в отворена колба, изпомпвайки въздух в колбата, ще увеличим налягането върху водата (фиг. 37, б) Тя спира да кипи. 1 атмводата кипи при 100 ° C, а при 10 атм- при 180 ° C. Тази зависимост се използва например в автоклавите, в медицината за стерилизация, в готвенето за ускоряване на готвенето на храната.
За да започне течността да кипи, тя трябва да се загрее до точката на кипене. За да направите това, е необходимо да придадете енергия на течността, например количеството топлина Q = cm (t ° k - t ° 0)... При кипене температурата на течността остава постоянна. Това е така, защото количеството топлина, предавано по време на кипене, се изразходва не за увеличаване на кинетичната енергия на течните молекули, а за работата по разрушаването на молекулярните връзки, т.е. за изпаряване. По време на кондензация парата, съгласно закона за запазване на енергията, отстъпва до заобикаляща средаколичеството топлина, което е изразходвано за изпаряване. Кондензацията възниква при точката на кипене, която остава постоянна по време на процеса на кондензация. (Обясни защо).
Нека направим уравнението топлинен балансс изпаряване и кондензация. Парата, взета при точката на кипене на течността, влиза във водата в калориметъра (фиг. 38, а) през тръба А., кондензира в нея, като й дава количеството топлина, изразходвано за получаването й. Водата и калориметърът получават в този случай количеството топлина не само от кондензацията на пара, но и от течността, която се получава от нея. Данни физически величиниса дадени в табл. 3.
Кондензиращата пара е изпуснала количеството топлина Q p = rm 3(фиг. 38, б). Течността, получена от пара, след охлаждане от t ° 3 до θ °, отделя количеството топлина Q 3 = c 2 m 3 (t 3 ° - θ °).
Калориметърът и водата, нагрявайки от t ° 2 до θ ° (фиг. 38, в), получиха количеството топлина
Q 1 = c 1 m 1 (θ ° - t ° 2); Q 2 = c 2 m 2 (θ ° - t ° 2).
Въз основа на закона за запазване и преобразуване на енергията
Q p + Q 3 = Q 1 + Q 2,
Кипенето е интензивен преход на течността 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 нашите наблюдения можем да различим 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 в мехурчетата ще има 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. Течен кислород, например, когато атмосферно наляганекипи 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 остава постоянна по време на 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 в основата на 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 точка на кипене, остава в него, а тези части 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.
Защо човек започна да ври вода, преди да я използва директно? Правилно, за да се предпазите от много патогенни бактерии и вируси. Тази традиция дойде на територията на средновековна Русия още преди Петър Велики, въпреки че се смята, че именно той донесе първия самовар в страната и въведе обреда на небързано вечерно пиене на чай. Всъщност нашите хора използваха нещо като самовар древна Русияза приготвяне на напитки от билки, горски плодове и корени. Тук кипенето се изискваше главно за извличане на полезни растителни екстракти, а не за дезинфекция. Всъщност по това време дори не се знаеше за микрокосмоса, където живеят тези бактерии с вируси. Въпреки това, благодарение на кипене, страната ни беше заобиколена от световните пандемии от ужасни болести като холера или дифтерия.
Целзий
Великият метеоролог, геолог и астроном от Швеция първоначално използва стойност от 100 градуса, за да посочи точката на замръзване на водата при нормални условия, а точката на кипене на водата е приета за нула градуса. И поне след смъртта му през 1744 г известен човек, ботаникът Карл Линей и приемникът на Целзий Мортен Стриймер, обърнаха тази скала за по-лесно използване. Според други източници обаче това е направено от самия Целзий малко преди смъртта му. Но във всеки случай стабилността на показанията и разбираемото дипломиране повлияха на широкото използване на използването му сред най-престижните научни професии по това време - химиците. И въпреки факта, че в обърната форма маркировката на скалата при 100 градуса задава точката на стабилно кипене на водата, а не началото на нейното замръзване, скалата започва да носи името на основния си създател, Целзий.
Под атмосферата
Не всичко обаче е толкова просто, колкото изглежда на пръв поглед. Разглеждайки всяка диаграма на състоянието в P-T или P-S координати (ентропията S е пряка функция на температурата), можем да видим колко тясно са свързани температурата и налягането. По същия начин водата, в зависимост от налягането, променя своите стойности. И всеки катерач е добре запознат с това свойство. Всеки, който поне веднъж в живота си е достигнал надморска височина от над 2000-3000 метра над морското равнище, знае колко трудно е да се диша на височина. Това се дължи на факта, че колкото по-високо се качваме, толкова по-рядък става въздухът. Атмосферното налягане пада под една атмосфера (под n., тоест под " нормални условияТочката на кипене на водата също пада.В зависимост от налягането на всяка от височините тя може да кипи както на осемдесет, така и на шестдесет
Тенджери под налягане
Въпреки това, трябва да се помни, че въпреки че основните микроби умират при температури над шестдесет градуса по Целзий, много от тях могат да оцелеят при осемдесет или повече градуса. Ето защо се опитваме да сварим водата, тоест довеждаме температурата й до 100 ° C. Има обаче интересни кухненски уреди, които ви позволяват да съкратите времето и да загреете течността до високи температури, без да я кипнете и да губите маса чрез изпаряване. Осъзнавайки, че точката на кипене на водата може да се променя в зависимост от налягането, инженери от Съединените щати, базирани на френски прототип, представят тенджера под налягане на света през 20-те години на миналия век. Принципът на неговото действие се основава на факта, че капакът е плътно притиснат към стените, без възможност за отстраняване на пара. Вътре се създава високо кръвно налягане, а водата кипи при повече високи температури... Такива устройства обаче са доста опасни и често водят до експлозия и сериозни изгаряния на потребителите.
Перфектно
Нека разгледаме как самият процес идва и си отива. Представете си идеално гладка и безкрайно голяма нагревателна повърхност, където разпределението на топлината става равномерно (еднакво количество топлинна енергия се подава на всеки квадратен милиметър от повърхността), а коефициентът на грапавост на повърхността клони към нула. В този случай с n. в кипенето в ламинарен граничен слой ще започне едновременно по цялата повърхност и ще настъпи мигновено, като незабавно ще се изпари целият единичен обем течност на повърхността му. Това идеални условия, v реален животтова не се случва.
В реалността
Нека разберем каква е началната точка на кипене на водата. В зависимост от налягането той също променя своите стойности, но основното тук е това. Дори ако вземем най-гладката, според нас, тиган и го поставим под микроскоп, тогава в окуляра му ще видим неравни ръбове и остри чести върхове, стърчащи над основната повърхност. Ще приемем, че топлината се подава към повърхността на тигана равномерно, въпреки че в действителност това също не е съвсем вярно. Дори когато тиганът е на най-голямата горелка, температурният градиент на котлона е неравномерно разпределен и винаги има локални зони на прегряване, отговорни за ранното кипене на водата. Колко градуса има по върховете на повърхността и в нейните низини? При непрекъснато подаване на топлина върховете на повърхността се затоплят по-бързо от низините и така наречените депресии. Освен това, заобиколени от всички страни от нискотемпературна вода, те по-добре дават енергия на водните молекули. Топлопроводимостта на върховете е един и половина до два пъти по-висока от тази на низините.
Температури
Ето защо началната точка на кипене на водата е около осемдесет градуса по Целзий. При тази стойност повърхностните пикове доставят достатъчно количество, необходимо за моменталното кипене на течността и образуването на първите мехурчета, видими за окото, които плахо започват да се издигат на повърхността. И каква е точката на кипене на водата нормално налягане- питат много хора. Отговорът на този въпрос може лесно да бъде намерен в таблиците. При атмосферно налягане се установява стабилно кипене при 99,9839 ° C.
Кипене- Това е интензивен преход на течност в пара, който протича с образуването на парни мехурчета в целия обем на течността при определена температура.
По време на кипене температурата на течността и парата над нея не се променя. Остава непроменен, докато цялата течност не изпари. Това е така, защото цялата енергия, подадена на течността, се изразходва за превръщането й в пара.
Температурата, при която течността кипи, се нарича точка на кипене.
Точката на кипене зависи от налягането, упражнявано върху свободната повърхност на течността. Това се дължи на зависимостта на налягането на наситените пари от температурата. Парният мехур расте, докато налягането на наситената пара вътре в него е малко по-високо от налягането в течността, което е сумата от външното налягане и хидростатичното налягане на течния стълб.
Колкото повече външен натиск, толкова повече температура на кипене.
Всеки знае, че водата кипи при температура от 100 ºC. Но не бива да забравяме, че това е вярно само при нормално атмосферно налягане (около 101 kPa). С увеличаване на налягането точката на кипене на водата се увеличава. Например в тенджерите под налягане храната се готви под налягане от около 200 kPa. В същото време температурата на кипене на водата достига 120 ° С. Във вода с тази температура процесът на готвене протича много по-бързо, отколкото в обикновена вряща вода. Това обяснява името "тенджера под налягане".
Обратно, като намаляваме външното налягане, по този начин понижаваме точката на кипене. Например, в планински райони (на височина 3 km, където налягането е 70 kPa), водата кипи при температура от 90 ° C. Следователно, жителите на тези райони, използващи такава вряща вода, изискват значително повече време за приготвяне на храна, отколкото жителите на равнините. И варенето в тази вряща вода, например, пилешко яйце по принцип е невъзможно, тъй като при температури под 100 ° C протеинът не се подсирва.
Всяка течност има своя точка на кипене, която зависи от налягането на наситените пари. Колкото по-високо е налягането на наситените пари, толкова по-ниска е точката на кипене на съответната течност, тъй като при по-ниски температури налягането на наситените пари става равно на атмосферното. Например, при точка на кипене от 100 ° C, налягането на наситената водна пара е 101 325 Pa (760 mm Hg), а налягането на парите е само 117 Pa (0,88 mm Hg). Живакът кипи при 357 ° C при нормално налягане.
Топлина на изпаряване.
Топлина на изпаряване (топлина на изпаряване)- количеството топлина, което трябва да бъде предадено на веществото (при постоянно налягане и постоянна температура) за пълното превръщане на течно вещество в пара.
Количеството топлина, необходимо за изпаряване (или отделяно по време на кондензация). За изчисляване на количеството топлина Внеобходими за превръщането в пара на течност с всякаква маса, взета при точката на кипене, ви е необходима специфична топлинаизпаряване rум-нож на земята м:
Когато парата се кондензира, се отделя същото количество топлина.
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.