Virimas- tai garavimas, kuris vyksta vienu metu tiek nuo paviršiaus, tiek per visą skysčio tūrį. Jį sudaro tai, kad iškyla ir sprogsta daugybė burbulų, sukeldami būdingą šurmulį.
Kaip rodo patirtis, skysčio virimas, esant tam tikram išoriniam slėgiui, prasideda gana apibrėžtoje temperatūroje, kuri virimo metu nekinta ir gali vykti tik tada, kai dėl šilumos perdavimo energija tiekiama iš išorės (1 pav.). :
kur L - specifinė šiluma garinimas virimo temperatūroje.
Virimo mechanizmas: skystyje visada yra ištirpusių dujų, kurių tirpimo laipsnis mažėja didėjant temperatūrai. Be to, ant indo sienelių yra adsorbuotų dujų. Kai skystis pašildomas iš apačios (2 pav.), dujos burbuliukų pavidalu pradeda išsiskirti prie indo sienelių. Skystis išgaruoja į šiuos burbuliukus. Todėl, be oro, juose yra ir sočiųjų garų, kurių slėgis, kylant temperatūrai, sparčiai didėja, o burbuliukų tūris didėja, taigi, didėja juos veikiančios Archimedo jėgos. Kai plūduriavimo jėga tampa didesnė už burbulo gravitaciją, jis pradeda plūduriuoti. Tačiau kol skystis tolygiai įkaista, jam kylant, burbulo tūris mažėja (slėgis sočiųjų garų mažėja mažėjant temperatūrai) ir, dar nepasiekę laisvo paviršiaus, burbuliukai išnyksta (susitraukia) (2 pav., a), todėl prieš verdant girdime būdingą triukšmą. Kai skysčio temperatūra išsilygins, burbulo tūris padidės jam kylant, nes sočiųjų garų slėgis nesikeičia, o išorinis slėgis burbulą, kuris yra skysčio hidrostatinio slėgio virš burbulo suma. ir atmosferos slėgis, mažėja. Burbulas pasiekia laisvą skysčio paviršių, sprogsta ir išeina sotieji garai (2 pav., b) – skystis užverda. Sočiųjų garų slėgis burbuliukuose yra beveik lygus išorinis slėgis.
Temperatūra, kurioje skysčio sočiųjų garų slėgis yra lygus išoriniam slėgiui jo laisvajame paviršiuje, vadinama virimo taškas skysčių.
Kadangi sočiųjų garų slėgis didėja didėjant temperatūrai, o verdant jis turėtų būti lygus išoriniam slėgiui, virimo temperatūra didėja didėjant išoriniam slėgiui.
Virimo temperatūra taip pat priklauso nuo priemaišų buvimo, dažniausiai didėjant priemaišų koncentracijai.
Jeigu skystis iš pradžių išlaisvinamas iš jame ištirpusių dujų, tuomet jis gali būti perkaitintas, t.y. pašildykite virš virimo temperatūros. Tai nestabili skysčio būsena. Užtenka nedidelio purtymo ir skystis užverda, o jo temperatūra iškart nukrenta iki virimo temperatūros.
Garinimo centrai. Virimo procesui būtina, kad skystyje būtų nehomogeniškumo - dujinės fazės branduolių, kurie atlieka garavimo centrų vaidmenį. Paprastai skystyje yra ištirpusių dujų, kurios išsiskiria burbuliukais ant indo dugno ir sienelių bei ant skystyje pakibusių dulkių dalelių. Kaitinant, šie burbuliukai didėja ir dėl sumažėjusio dujų tirpumo esant temperatūrai, ir dėl juose esančio skysčio išgaravimo. Burbulai, kurių tūris padidėjo, plūduriuoja, veikiami Archimedo plūdrumo jėgos. Jei viršutiniuose skysčio sluoksniuose yra daugiau žema temperatūra, tuomet dėl garų kondensacijos slėgis juose smarkiai nukrenta ir burbuliukai „sugriūva“ su būdingu triukšmu. Kai visas skystis sušyla iki virimo temperatūros, burbuliukai nustoja byrėti ir išplaukia į paviršių: visas skystis užverda.
Bilieto numeris 15
1. Temperatūros pasiskirstymas pagal cilindrinio kuro elemento spindulį.
Kadangi sočiųjų garų slėgį vienareikšmiškai lemia temperatūra, o skysčio virimas vyksta tuo momentu, kai šio skysčio sočiųjų garų slėgis yra lygus išoriniam slėgiui, virimo temperatūra turi priklausyti nuo išorinio slėgio. . Eksperimentų pagalba nesunku parodyti, kad mažėjant išoriniam slėgiui virimo temperatūra mažėja, o didėjant slėgiui – kyla.
Skysčio virimas sumažintame slėgyje gali būti parodytas naudojant šį eksperimentą. Į stiklinę supilkite vandenį iš čiaupo ir nuleiskite į ją termometrą. Stiklinė vandens dedama po stikliniu vakuuminio bloko kupolu ir įjungiamas siurblys. Kai slėgis po dangteliu pakankamai sumažėja, vanduo stiklinėje pradeda virti. Kadangi energija eikvojama garinimui, verdant vandens temperatūra stiklinėje pradeda mažėti, o gerai veikiant siurbliui, vanduo galiausiai užšąla.
Vanduo šildomas iki aukštos temperatūros boileriuose ir autoklavuose. Autoklavo įtaisas parodytas fig. 8.6, kur K yra apsauginis vožtuvas, yra vožtuvą spaudžianti svirtis, M yra slėgio matuoklis. Esant didesniam nei 100 atm slėgiui, vanduo įkaista iki aukštesnės nei 300 °C temperatūros.
8.2 lentelė. Kai kurių medžiagų virimo temperatūra
Skysčio virimo temperatūra esant normaliai Atmosferos slėgis vadinamas virimo tašku. Iš lentelės. 8.1 ir 8.2 aišku, kad eterio, vandens ir alkoholio sočiųjų garų slėgis virimo temperatūroje yra 1,013 105 Pa (1 atm).
Iš to, kas išdėstyta pirmiau, išplaukia, kad giliose kasyklose vanduo turėtų virti aukštesnėje nei 100 ° C temperatūroje, o kalnuotose vietovėse- žemiau 100 °С. Kadangi vandens virimo temperatūra priklauso nuo aukščio virš jūros lygio, termometro skalėje vietoj temperatūros galite nurodyti aukštį, kuriame vanduo verda šioje temperatūroje. Ūgio nustatymas naudojant tokį termometrą vadinamas hipsometrija.
Patirtis rodo, kad tirpalo virimo temperatūra visada yra aukštesnė už gryno tirpiklio virimo temperatūrą ir didėja didėjant tirpalo koncentracijai. Tačiau garų temperatūra virš verdančio tirpalo paviršiaus yra lygi gryno tirpiklio virimo temperatūrai. Todėl norint nustatyti gryno skysčio virimo temperatūrą, termometrą geriau dėti ne į skystį, o į garus virš verdančio skysčio paviršiaus.
Virimo procesas yra glaudžiai susijęs su ištirpusių dujų buvimu skystyje. Jei jame ištirpusios dujos pašalinamos iš skysčio, pavyzdžiui, ilgai verdant, tai šį skystį galima pašildyti iki žymiai aukštesnės nei jo virimo temperatūra. Toks skystis vadinamas perkaitintu. Nesant dujų burbuliukų, susidaryti mažiausiems garų burbuliukams, kurie galėtų tapti garavimo centrais, neleidžia Laplaso slėgis, kuris yra didelis mažam burbulo spinduliui. Tai paaiškina skysčio perkaitimą. Kai užverda, verda labai smarkiai.
Paruošti įvairius skanūs patiekalai, dažnai reikia vandens, o pakaitinus jis anksčiau ar vėliau užvirs. Tuo pačiu kiekvienas išsilavinęs žmogus žino, kad vanduo pradeda virti šimtui laipsnių Celsijaus temperatūroje, o toliau kaitinant jo temperatūra nekinta. Būtent ši vandens savybė naudojama gaminant maistą. Tačiau ne visi žino, kad taip būna ne visada. Vanduo gali užvirti iki skirtinga temperatūra priklausomai nuo sąlygų, kuriomis jis yra. Pabandykime išsiaiškinti, nuo ko priklauso vandens virimo temperatūra ir kaip ją naudoti.
Kaitinant, vandens temperatūra artėja prie virimo taško, o visame tūryje susidaro daugybė burbuliukų, kurių viduje yra vandens garų. Garų tankis yra mažesnis už vandens tankį, todėl Archimedo jėga, veikianti burbulus, pakelia juos į paviršių. Tuo pačiu metu burbuliukų tūris arba didėja, arba mažėja, todėl verdantis vanduo skleidžia būdingus garsus. Pasiekę paviršių burbuliukai su vandens garais sprogsta, dėl šios priežasties verdantis vanduo intensyviai šniokščia, išskirdamas vandens garus.
Virimo temperatūra aiškiai priklauso nuo slėgio, veikiančio vandens paviršių, o tai paaiškinama sočiųjų garų slėgio burbuliukuose priklausomybe nuo temperatūros. Tokiu atveju garų kiekis burbuliukų viduje ir kartu jų tūris didėja tol, kol prisotinimo garų slėgis viršija vandens slėgį. Šis slėgis yra vandens hidrostatinio slėgio, atsirandančio dėl gravitacinio traukos į Žemę, ir išorinio atmosferos slėgio suma. Todėl vandens virimo temperatūra didėja didėjant atmosferos slėgiui ir mažėja jam mažėjant. Tik esant normaliam atmosferos slėgiui 760 mm Hg. (1 atm.) vanduo užverda 100 0 C temperatūroje. Žemiau pateiktas vandens virimo temperatūros priklausomybės nuo atmosferos slėgio grafikas:
Grafike parodyta, kad jei padidinsite atmosferos slėgį iki 1,45 atm, tai vanduo užvirs jau 110 0 C. Esant 2,0 atm oro slėgiui. vanduo užvirs 120 0 C ir pan. Padidinus vandens virimo temperatūrą, galima pagreitinti ir pagerinti karšto maisto gaminimo procesą. Tam jie išrado greitpuodžius – keptuves su specialiu hermetiškai uždarytu dangčiu, įtaisytus specialiais vožtuvais virimo temperatūrai reguliuoti. Dėl sandarumo slėgis jose pakyla iki 2-3 atm., todėl vandens virimo temperatūra yra 120-130 0 C. Tačiau reikia atsiminti, kad greitpuodžių naudojimas yra kupinas pavojaus: garai išėjus iš jų turi aukštą spaudimą ir aukštos temperatūros. Todėl turite būti kiek įmanoma atsargesni, kad nesudegtumėte.
Sumažėjus atmosferos slėgiui, pastebimas priešingas poveikis. Šiuo atveju virimo temperatūra taip pat mažėja, o tai atsitinka didėjant aukščiui virš jūros lygio:
Vidutiniškai kopiant 300 m vandens virimo temperatūra sumažėja 1 0 C, o gana aukštai kalnuose nukrenta iki 80 0 C, todėl gali kilti tam tikrų maisto gaminimo sunkumų.
Jei vis dėlto slėgis dar sumažinamas, pavyzdžiui, išpumpuojant orą iš indo su vandeniu, tai esant 0,03 atm oro slėgiui. vanduo užvirs kambario temperatūra, ir tai gana neįprasta, nes įprasta vandens virimo temperatūra yra 100 0 C.
Verdant skystis pradeda intensyviai virsti garais, jame susidaro garų burbuliukai, kylantys į paviršių. Kaitinant, iš pradžių garai atsiranda tik skysčio paviršiuje, vėliau šis procesas prasideda visame tūryje. Ant indo dugno ir sienelių atsiranda nedideli burbuliukai. Kylant temperatūrai, didėja slėgis burbuliukų viduje, jie didėja ir kyla aukštyn.
Temperatūrai pasiekus vadinamąją virimo temperatūrą, prasideda spartus burbuliukų susidarymas, jų daug, skystis užverda. Susidaro garai, kurių temperatūra išlieka pastovi, kol pasišalina visas vanduo. Jei garavimas vyksta normaliomis sąlygomis, esant standartiniam 100 MPa slėgiui, jo temperatūra yra 100°C. Jei dirbtinai padidinsite slėgį, galite gauti perkaitintų garų. Mokslininkams pavyko pašildyti vandens garus iki 1227 ° C temperatūros, toliau kaitinant, jonų disociacija paverčia garus plazma.
Esant tam tikrai kompozicijai ir pastoviam slėgiui, bet kurio skysčio virimo temperatūra yra pastovi. Vadovėliuose ir žinynuose galite pamatyti lenteles, kuriose nurodyta įvairių skysčių ir net metalų virimo temperatūra. Pavyzdžiui, vanduo verda 100°C – 78,3°C, eteris – 34,6°C, auksas – 2600°C, sidabras – 1950°C. Šie duomenys skirti standartiniam 100 MPa slėgiui, jie skaičiuojami jūros lygyje.
Kaip pakeisti virimo temperatūrą
Jei slėgis sumažinamas, virimo temperatūra mažėja, net jei sudėtis išlieka ta pati. Tai reiškia, kad įkopus į 4000 metrų aukščio kalną su vandens puodu ir uždėjus jį ant ugnies, vanduo užvirs 85 °C temperatūroje, tai malkų reikės kur kas mažiau nei žemiau.
Namų šeimininkėms bus įdomu palyginti su greitpuodiu, kuriame dirbtinai padidinamas slėgis. Tuo pačiu metu pakyla ir vandens virimo temperatūra, dėl kurios maistas iškepa daug greičiau. Šiuolaikiniai greitpuodžiai leidžia sklandžiai pakeisti virimo temperatūrą nuo 115 iki 130 ° C ar daugiau.
Kita vandens virimo temperatūros paslaptis slypi jo sudėtyje. Kietas vanduo, kuriame yra įvairios druskos, verda ilgiau, o pašildyti reikia daugiau energijos. Jei į litrą vandens įbersite du šaukštus druskos, jo virimo temperatūra padidės 10°C. Tą patį galima pasakyti ir apie cukrų, 10 proc. cukraus sirupas verda 100,1°C temperatūroje.
Virimas yra intensyvus skysčio perėjimas į garus, kai tam tikroje temperatūroje per visą skysčio tūrį susidaro garų burbuliukai.
Garinimas, skirtingai nei virimas, yra labai lėtas procesas ir vyksta bet kokioje temperatūroje, nepriklausomai nuo slėgio.
Kaitinant skystus kūnus, didėja jų vidinė energija, didėja molekulių judėjimo greitis, didėja jų kinetinė energija. Kai kurių molekulių kinetinė energija padidėja tiek, kad jos pakanka įveikti molekulių sąveiką ir išskristi iš skysčio.
Šį reiškinį stebėjome eksperimentiškai. Norėdami tai padaryti, atviroje stiklinėje kolboje kaitinome vandenį, matuodami jo temperatūrą. Į stiklinę kolbą įpylėme 100 ml vandens, kurią pritvirtinome ant laikiklio ir pastatėme ant spiritinės lempos. Pradinė vandens temperatūra buvo 28 ºC.
Laikas Temperatūra Procesas kolboje
2 minutės 50° Ant kolbos sienelių atsirado daug mažų burbuliukų
2 minutės. 45 sek. 62° Burbulai pradėjo didėti. Yra triukšmas
4 minutės 84° Burbulai tampa didesni, kyla į paviršių.
6 min 05 sek 100° Burbuliukų tūris smarkiai išaugo, jie aktyviai sprogo ant paviršiaus. Vanduo verda.
Lentelė Nr.1
Pagal stebėjimų rezultatus galime išskirti virimo stadijas.
Virimo etapai:
Garavimas nuo skysčio paviršiaus didėja didėjant temperatūrai. Kartais galima pastebėti rūką (pačių garų nesimato).
Oro burbuliukai atsiranda ant indo dugno ir sienelių.
Pirma, indas šildomas, o tada skystis apačioje ir prie sienų. Kadangi vandenyje visada yra ištirpusio oro, kaitinant oro burbuliukai plečiasi ir tampa matomi.
Oro burbuliukai pradeda didėti, atsiranda visame tūryje, o burbuliukuose bus ne tik oro, bet ir vandens garų, nes šių oro burbuliukų viduje pradės garuoti vanduo. Yra būdingas triukšmas.
Turėdamas pakankamai didelį burbulo tūrį, jis pradeda kilti, veikiamas Archimedo jėgos. Kadangi skystis kaitinamas konvekcija, apatinių sluoksnių temperatūra yra didesnė už temperatūrą viršutiniai sluoksniai vandens. Todėl kylančiame burbule kondensuosis vandens garai, sumažės burbulo tūris. Atitinkamai, slėgis burbulo viduje bus mažesnis nei atmosferos ir skysčio kolonėlės slėgis, veikiamas burbulo. Iššoks burbulas. Girdisi triukšmas.
Esant tam tikrai temperatūrai, tai yra, kai visas skystis įšyla dėl konvekcijos, artėjant prie paviršiaus, burbuliukų tūris smarkiai padidėja, nes slėgis burbulo viduje tampa lygus išoriniam slėgiui (atmosferos ir skysčio kolonėlės). ). Paviršiuje burbuliukai sprogsta, o virš skysčio susidaro daug garų. Vanduo verda.
Virimo ženklai
Daug burbuliukų sprogo Daug garų ant paviršiaus.
Virimo būklė:
Slėgis burbulo viduje yra lygus atmosferos slėgiui plius skysčio kolonėlės slėgiui virš burbulo.
Kad vanduo užvirtų, neužtenka tik jį pašildyti iki 100ºC, taip pat reikia suteikti jam daug šilumos, kad vanduo būtų perduotas kitam. agregacijos būsena, būtent par.
Aukščiau pateiktas teiginys buvo patvirtintas eksperimentu.
Paėmėme stiklinę kolbą, pritvirtinome ant laikiklio ir įdėjome į puodą su svarus vanduo kad butelis neliestų mūsų keptuvės dugno. Kai vanduo puode užvirė, vanduo kolboje neužvirė. Vandens temperatūra kolboje siekė beveik 100ºC, tačiau neužvirė. Tokio rezultato buvo galima tikėtis.
Išvada: norint užvirti vandenį, neužtenka tik pašildyti iki 100ºC, reikia suteikti jam nemažą šilumos tiekimą.
Bet kuo skiriasi vanduo kolboje ir vanduo keptuvėje? Juk burbule yra tas pats vanduo, tik stikline pertvara atskirtas nuo likusios masės, kodėl jam neatsitinka tas pats, kas su likusiu vandeniu?
Nes pertvara neleidžia burbuliniam vandeniui dalyvauti tose srovėse, kurios sumaišo visą keptuvėje esantį vandenį. Kiekviena vandens dalelė keptuvėje gali tiesiogiai liesti įkaitintą dugną, o kolbos vanduo liečiasi tik su verdančiu vandeniu.
Taigi, mes pastebėjome, kad neįmanoma užvirti vandens grynu verdančiu vandeniu.
Pasibaigus 2 eksperimentui, puode į verdantį vandenį įberiame saują druskos. Vanduo kurį laiką nustojo virti ir vėl užvirė aukštesnėje nei 100 ºС temperatūroje. Netrukus vanduo stiklinėje kolboje pradėjo virti.
Išvada: Taip atsitiko dėl to, kad kolboje esantis vanduo turėjo pakankamai šilumos, kad jis užvirtų.
Remdamiesi tuo, kas išdėstyta aukščiau, galime aiškiai apibrėžti skirtumą tarp garinimo ir virimo:
Garavimas yra ramus paviršinis procesas, vykstantis bet kokioje temperatūroje.
Virimas yra greitas, tūrinis procesas, lydimas burbuliukų atsidarymo.
3. Virimo temperatūra
Temperatūra, kurioje skystis užverda, vadinama virimo temperatūra.
Kad garavimas vyktų visame skysčio tūryje, o ne tik nuo paviršiaus, tai yra, kad skystis užvirtų, būtina, kad jo molekulės turėtų atitinkamą energiją, o tam jos turi turėti atitinkamą greitį. , o tai reiškia, kad skystis turi būti pašildytas iki tam tikros temperatūros.
Reikėtų prisiminti, kad skirtingos medžiagos turi skirtingą virimo temperatūrą. Medžiagų virimo taškai nustatomi eksperimentiniu būdu ir pateikiami lentelėje.
Medžiagos pavadinimas Virimo temperatūra °C
Vandenilis -253
Deguonis -183
Pienas 100
Švinas 1740 m
Geležis 2750
2 lentelė
Kai kurios medžiagos, kurios paprastai yra dujos, pakankamai atvėsusios virsta skysčiais, verdančiais labai žemoje temperatūroje. Pavyzdžiui, skystas deguonis atmosferos slėgyje užverda -183 ºС temperatūroje. Medžiagos, kurias paprastai stebime kietoje būsenoje, ištirpusios virsta skysčiais, verdančiais labai aukštoje temperatūroje.
Skirtingai nuo garavimo, kuris vyksta bet kurioje temperatūroje, kiekvieno skysčio virimas vyksta tam tikroje ir pastovioje temperatūroje. Todėl, pavyzdžiui, gaminant maistą, vandeniui užvirus reikia sumažinti ugnį, taip sutaupysite kuro, o vandens temperatūra vis tiek išlieka pastovi viso virimo metu.
Atlikome eksperimentą vandens, pieno ir alkoholio virimo temperatūrai patikrinti.
Eksperimento metu mes pakaitomis kaitinome vandenį, pieną ir alkoholį iki virimo stiklinėje ant spiritinės lempos. Tuo pačiu matavome ir skysčio temperatūrą jam verdant.
Išvada: Vanduo ir pienas verda 100ºC, o alkoholis 78ºC.
100ºC verdančio vandens ir pieno virimo laiko grafikas tºC
78ºC virimo laiko alkoholio virimo diagrama
Virimas yra neatsiejamai susijęs su šilumos laidumu, dėl kurio šiluma nuo kaitinimo paviršiaus perduodama skysčiui. Verdančiame skystyje nustatomas tam tikras temperatūros pasiskirstymas. Vandens šilumos laidumas yra labai mažas, tai patvirtinome tokiu eksperimentu:
Paėmėme mėgintuvėlį, pripylėme vandens, įmerkėme į jį ledo gabalėlį, o kad neplauktų aukštyn, prispaudėme metaline veržle. Tuo pačiu metu vanduo turėjo laisvą prieigą prie ledo. Tada mes pakreipėme mėgintuvėlį virš spiritinės lempos liepsnos taip, kad liepsna liestų tik mėgintuvėlio viršų. Po 2 minučių vanduo pradėjo virti iš viršaus, bet ant mėgintuvėlio dugno liko ledo.
Mįslė slypi tame, kad mėgintuvėlio apačioje vanduo visai neužverda, o lieka šaltas, verda tik viršuje. Plečiantis nuo karščio, vanduo tampa lengvesnis ir nenugrimzta į dugną, o lieka mėgintuvėlio viršuje. Šilto vandens srautai ir sluoksnių maišymasis vyks tik viršutinėje vamzdžio dalyje ir neužfiksuos apatinių tankesnių sluoksnių. Šiluma gali būti perduodama tik laidumo būdu, tačiau vandens šilumos laidumas yra labai mažas.
Remdamiesi tuo, kas buvo išdėstyta ankstesnėse darbo dalyse, išskiriame virimo proceso ypatybes.
Virimo ypatybės
1) Verdant energija eikvojama, o ne išsiskiria.
2) Temperatūra išlieka pastovi viso virimo proceso metu.
3) Kiekviena medžiaga turi savo virimo temperatūrą.
4. Kas lemia virimo temperatūrą
Esant normaliam atmosferos slėgiui, virimo temperatūra yra pastovi, tačiau pasikeitus skysčio slėgiui, ji keičiasi. Virimo temperatūra yra aukštesnė, tuo didesnis slėgis veikiamas skysčio ir atvirkščiai.
Atlikome keletą eksperimentų, kad patikrintume šio teiginio teisingumą.
Paėmėme kolbą su vandeniu, uždėjome ant spiritinės lempos, kad sušiltų. Iš anksto buvo paruošta kamštiena, į kurią buvo įkišta guminė kriaušė. Kai kolboje vanduo užvirė, kolbą uždarome kriaušiniu kamščiu. Tada paspaudėme kriaušę, ir virimas link kolbos nutrūko. Spausdami kriaušę padidinome slėgį iki kolbos, buvo pažeista virimo sąlyga.
Išvada: Didėjant slėgiui, didėja virimo temperatūra.
Paėmėme kolbą išgaubtu dugnu, užpildome vandeniu ir užviriname. Tada jie uždarė kolbą sandariu kamščiu ir apvertė, pritvirtindami laikiklyje. Palaukėme kol vanduo kolboje nustos virti ir kolbą užpylėme verdančiu vandeniu. Kolboje pokyčių nebuvo. Tada ant kolbos dugno dedame sniegą, o vanduo kolboje iškart užvirė.
Taip atsitiko todėl, kad sniegas atvėsino butelio sieneles, dėl ko viduje esantys garai kondensavosi į vandens lašus. O kadangi verdant iš stiklinio butelio buvo išstumtas oras, dabar vanduo jame veikiamas daug mažesnio slėgio. Bet yra žinoma, kad kai sumažėja skysčio slėgis, jis verda žemesnėje temperatūroje. Vadinasi, nors mūsų kolboje yra verdančio vandens, jis nėra karštas.
Išvada: mažėjant slėgiui, mažėja virimo temperatūra.
Kaip žinote, didėjant aukščiui oro slėgis mažėja. Vadinasi, didėjant aukščiui, skysčio virimo temperatūra taip pat mažėja, o atitinkamai mažėjant – didėja.
Taigi, amerikiečių mokslininkai rado apačioje Ramusis vandenynas, 400 km į vakarus nuo Puget Sound, super karštas šaltinis, kurio vandens temperatūra 400º C. didelis spaudimas dideliame gylyje esančio šaltinio vandenyse vanduo jame neužverda net esant tokiai temperatūrai.
O kalnuotose vietovėse, 3000 m aukštyje, kur atmosferos slėgis yra 70 kPa, vanduo užverda 90 º C temperatūroje. Todėl šių vietovių gyventojams, naudojant tokį verdantį vandenį, reikia daug daugiau laiko gaminti maistą nei tos šalies gyventojams. lygumos. Ir virkite šiame verdančiame vandenyje, pavyzdžiui, kiaušinis paprastai neįmanoma, nes baltymai nesusilanksto žemesnėje nei 100 ºС temperatūroje.
Žiulio Verno romane „Kapitono Granto vaikai“ keliautojai vienoje perėjoje Anduose atrado, kad termometras, panardintas į verdantį vandenį, rodo tik 87ºC.
Šis faktas patvirtina, kad didėjant aukščiui virimo temperatūra mažėja, nes mažėja atmosferos slėgis.
5. Virimo vertė
Virimas turi didžiulę praktinė vertė tiek kasdieniame gyvenime, tiek gamybos procesuose.
Visi žino, kad be virimo negalėtume pagaminti daugumos patiekalų iš mūsų dietos. Aukščiau darbe nagrinėjome virimo temperatūros priklausomybę nuo slėgio. Dėl įgytų žinių šioje srityje namų šeimininkės dabar gali naudotis greitpuodžiais. Greitpuodyje maistas kepamas maždaug 200 kPa slėgyje. Vandens virimo temperatūra tuo pačiu metu siekia 120 º C. Tokios temperatūros vandenyje „virimo“ procesas vyksta daug greičiau nei įprastame verdančiame vandenyje. Tai paaiškina pavadinimą „slėginė viryklė“.
Taip pat gali būti naudinga sumažinti skysčio virimo temperatūrą. Taigi, pavyzdžiui, esant normaliam atmosferos slėgiui, skystas freonas užverda maždaug 30ºС temperatūroje. Sumažėjus slėgiui, freono virimo temperatūra gali būti žemesnė nei 0ºС. Jis naudojamas šaldytuvo garintuve. Dėl kompresoriaus veikimo jame susidaro sumažintas slėgis, o freonas pradeda virsti garais, pašalindamas šilumą iš kameros sienelių. Dėl šios priežasties temperatūra šaldytuvo viduje sumažėja.
Tokių medicinoje būtinų prietaisų kaip autoklavo (prietaisų sterilizavimo prietaisas), distiliuotojo (distiliuoto vandens ruošimo prietaiso) veikimas pagrįstas virimo procesu.
Nustatomas skirtingų medžiagų virimo temperatūros skirtumas platus pritaikymas technologijose, pavyzdžiui, naftos distiliavimo procese. Kai aliejus įkaitinamas iki 360ºС, ta jo dalis (mazutas), kuri turi aukštos temperatūros virimo, jame lieka, o tos jo dalys, kurių virimo temperatūra žemesnė nei 360 °C, išgaruoja. Iš susidariusių garų gaunamas benzinas ir kai kurios kitos kuro rūšys.
Išvardinome tik kelis virimo naudos pavyzdžius, iš kurių jau galime daryti išvadas apie šio proceso būtinumą ir reikšmę mūsų gyvenime.
6. Išvada
Nagrinėdami virimo temą aukščiau esančiame darbe, įvykdėme darbo pradžioje užsibrėžtus tikslus: nagrinėjome klausimus apie virimo sampratą, identifikavome virimo etapus, paaiškinome vykstančiojo priežastis. procesus, nustatė virimo požymius, sąlygas ir ypatumus.