Molekyylifysiikka. Kiehuva neste

Jos sinulta kysytään, missä lämpötilassa vesi kiehuu, vastaat todennäköisesti, että 100 ° C: ssa. Ja vastauksesi on oikea, mutta tämä arvo on totta vain normaalissa ilmanpaineessa - 760 mm Hg. Taide. Itse asiassa vesi voi kiehua sekä 80 ° C että 130 ° C: ssa. Tällaisten erojen syyn selittämiseksi on ensin selvitettävä, mikä on kiehuminen.

Tämän mekanismin tutkiminen auttaa selvittämään, kuinka monta astetta vesi kiehuu fyysinen ilmiö... Kiehuminen on prosessi, jossa neste muutetaan höyryksi ja tapahtuu useissa vaiheissa:

1. Kun nestettä kuumennetaan, astian seinissä olevista mikrohalkeamista muodostuu ilmakuplia ja vesihöyryä.
2. Kuplat laajenevat hieman, mutta astian neste on niin kylmää, että se saa höyryn tiivistymään kupliin.
3. Kuplat alkavat räjähtää, kunnes koko nesteen paksuus on tarpeeksi kuumaa.
4. Hetken kuluttua veden ja höyryn paine kuplissa tasaantuu. Tässä vaiheessa yksittäiset kuplat voivat nousta pintaan ja vapauttaa höyryä.
5. Kuplat alkavat nousta voimakkaasti, kupliminen alkaa tyypillisellä äänellä. Tästä vaiheesta lähtien astian lämpötila ei muutu.
6. Kiehumisprosessi jatkuu, kunnes kaikki neste muuttuu kaasumaiseksi.

Höyryn lämpötila

Höyryn lämpötila veden kiehumisessa on sama kuin itse veden. Tämä arvo ei muutu, ennen kuin kaikki astian neste on haihtunut. Keittäminen tuottaa märkää höyryä. Se on kyllästetty nestemäisillä hiukkasilla tasaisesti koko kaasutilavuuteen. Lisäksi erittäin dispergoituneet nestemäiset hiukkaset tiivistyvät ja tyydyttynyt höyry muuttuu kuivaksi.

On myös tulistettua höyryä, joka on paljon kuumempaa kuin kiehuva vesi. Mutta se voidaan saada vain erikoislaitteiden avulla.

Paineen vaikutus

Olemme jo havainneet, että nesteen kiehumiselle on tarpeen tasapainottaa nestemäisen aineen ja höyryn paine. Koska vedenpaine on ilmanpaineen ja itse nesteen paineen summa, kiehumisaikaa voidaan muuttaa kahdella tavalla:

• ilmakehän paineen muutokset;
• paineen muutos itse säiliössä.

Voimme havaita ensimmäisen tapauksen alueilla, jotka sijaitsevat eri korkeuksilla merenpinnan yläpuolella. Rannikoilla kiehumislämpötila on 100 ° C ja Mount Everestin huipulla - vain 68 ° C. Tutkijat laskivat, että 300 metrin välein veden kiehumispisteen lämpötila laskee 1 ° C, kun nouset vuorille.

Nämä arvot voivat vaihdella riippuen kemiallinen koostumus vesi ja epäpuhtaudet (suolat, metalli -ionit, liukoiset kaasut).

Kiehuvan veden saamiseksi käytetään useimmiten teekannuja. Veden kiehumispiste vedenkeittimessä riippuu myös asuinalueesta. Asukkaat vuoristoista maastoa on suositeltavaa käyttää autoklaaveja ja painekattioita, jotka auttavat nostamaan kiehuvaa vettä kuumemmaksi ja nopeuttamaan kypsennystä.

Suolavesi kiehuva

Se, kuinka monessa asteessa vesi kiehuu, määrää epäpuhtauksien esiintymisen siinä. Osana merivesi läsnä on natrium- ja kloori -ioneja. Ne sijaitsevat H2O -molekyylien välissä ja houkuttelevat niitä. Tämä prosessi tunnetaan nesteytyksenä.

Sidos veden ja suolaionien välillä on paljon vahvempi kuin vesimolekyylien välillä. Näiden sidosten katkaiseminen vaatii enemmän energiaa suolaveden keittämiseen. Tämä energia on lämpötila.

Myös suolainen neste eroaa tuoreesta nesteen alhaisesta H2O -molekyylipitoisuudesta. Tässä tapauksessa ne alkavat kuumennettaessa liikkua nopeammin, mutta eivät voi muodostaa riittävän suurta höyrykuplaa, koska ne törmäävät harvemmin. Pienten kuplien paine ei riitä, jotta ne tulevat pintaan.

Veden ja ilmanpaineen tasaamiseksi lisää lämpötilaa. Siksi suolaveden kiehuminen kestää paljon kauemmin kuin makean veden, ja kiehumispiste riippuu suolapitoisuudesta. Tiedetään, että kun 60 g NaCl lisätään 1 litraan nestettä, kiehumispiste nousee 10 ° C.

Kuinka muuttaa kiehumispiste

Ylämailla on erittäin vaikeaa valmistaa ruokaa ja se vie liikaa aikaa. Syy ei ole tarpeeksi kuumaa kiehuvaa vettä. Hyvin suurilla korkeuksilla on lähes mahdotonta keittää munaa, puhumattakaan hyvää lämpökäsittelyä tarvitsevasta lihasta.

Nesteen kiehumislämpötilan muuttaminen on tärkeää paitsi vuoristoalueiden asukkaille.

Tuotteiden ja laitteiden sterilointiin on toivottavaa käyttää yli 100 ° C: n lämpötilaa, koska jotkut mikro -organismit ovat kuumuutta kestäviä.

Tämä on tärkeää tietoa ei vain kotiäiteille, vaan myös laboratorioissa työskenteleville asiantuntijoille. Kiehumispisteen nostaminen voi myös säästää merkittävästi ruoanlaittoon käytettyä aikaa, mikä on tärkeää meidän aikanamme.

Tämän luvun lisäämiseksi sinun on käytettävä tiukasti suljettavaa säiliötä. Tähän sopivat parhaiten painekattilat, joissa kansi ei päästä höyryä läpi, mikä lisää astian sisäistä painetta. Lämmityksen aikana höyryä vapautuu, mutta koska se ei pääse ulos, se tiivistyy kannen sisäpuolelle. Tämä johtaa sisäisen paineen huomattavaan nousuun. Autoklaavissa paine on 1–2 ilmakehää, joten niissä oleva neste kiehuu 120–130 ° C: n lämpötilassa.

Veden suurin kiehumispiste ei ole vielä tiedossa, koska tämä luku voi kasvaa niin kauan kuin ilmanpaine nousee. Tiedetään, että höyryturbiinissa vesi ei voi kiehua edes 400 ° C: ssa ja useiden kymmenien ilmakehän paineessa. Samat tiedot saatiin suuresta valtameren syvyydestä.

Kiehuva vesi alennetussa paineessa: Video

Anton

Gennadyn veden kiehumispiste on 100 astetta.

85-110 paineesta riippuen. Alyona.

Artem riippuu paineesta. jos se on korkealla merenpinnan yläpuolella, vesi kiehuu alle 100 asteen lämpötilassa

Boris 100 astetta sammutushetkellä. Jos se on kiehuvaa vettä. Korkeammat lämpötilat ovat jo höyryä.

Sasha 98 astetta

Svetlanan lämpötila ... 99,9 ... noin 100 gralus)))

Egor Lämpötila, johon termostaatti on asetettu. Plus- tai miinusvirhemarginaali.

Pietarin lämpötila ylittää 100 Fyodorin

Oksana 100 astetta ... ja alkoi laskea ...

Tunnisteet: Missä lämpötilassa vesi kiehuu vedenkeitin

Ajaminen kaltevalla koneella Kuinka monta kilometriä skootteri matkustaa ...

Täällä vesi kiehuu vedenkeittimessä, ja heti kun se sammui, mitä siellä on ... 4200 m) ja siellä vesi keitettiin niin alhaisessa lämpötilassa, että ...

Teen valmistuslämpötila

Kuinka yksinkertaisesti varmistaa teen valmistuslämpötila, jos vedenkeittimessä ei ole lämpötilansäädintä eikä lämpömittaria?
Kiehauta vesi ja jäähdytä laimentamalla se huoneenlämpöiseen veteen tietyssä suhteessa.
Tarvitset esimerkiksi vettä panimoon 80 asteen lämpötilassa.
1. Kaada litra vettä kattilaan, kiehauta.
2. Odotamme kiehumisen loppumista.
3. Kiehumisen lopettamisen jälkeen kaada kattilaan puolitoista lasillista huoneenlämpöistä vettä.
4. Kaada heti teekannuun ja se on 80 astetta.
Mitä siellä tapahtuu?
Askel askeleelta.
SISÄÄN normaaleissa olosuhteissa(En ota huomioon vuoristoja) vesi kiehuu 100 asteessa.
1. Kaada litra vettä kattilaan, kiehauta. Tämä tuottaa lähes 100 asteen lämpötilan. Kiehuminen tapahtuu tasaisessa lämpötilassa.
2. Odotamme kiehumisen loppumista. Laimentamalla haluamme laskea vedenkeittimen veden lämpötilaa emmekä tuhlaa sen energiankulutusta edes kiehumisen lopettamiseen.
3. Kiehumisen lopettamisen jälkeen kaada kattilaan puolitoista lasillista huoneenlämpöistä vettä. Miksi puolitoista?
Kuinka paljon vettä minun pitäisi lisätä? Tuntematon tilavuus = X.
Se oli: 1000 ml * 100 astetta + X ml * 25 astetta.
Nyt: 1000 ml * 80 astetta + X ml * 80 astetta.
1000 * 100 + X * 25 = 1000 * 80 + X * 80,
1000 * 100-1000 * 80 = X * 80 - X * 25,
X = 20000 /55 = 364 ml.
Tämä on noin puolitoista lasia.
Kun otetaan huomioon teekannun ja teekannun (raskas ja lämmittämätön teekannu) lämpökapasiteetti, voit kaataa vähemmän.

Missä lämpötilassa vesi kiehuu? | UKK | Noin...

31. maaliskuuta 2007 ... Näyttää siltä, ​​että vastaus tähän kysymykseen on ilmeinen - vesi kiehuu 100 ° C: ssa ja jäätyy 0 ° C: ssa (noudattaen tiukasti fyysistä ...

Vesi, joka on lämmitetty 100 ° C: een (212 ° F) merenpinnan tasolla, alkaa kiehua. Tämä tarkoittaa, että vesihöyryn kuplia muodostuu nesteen tilavuuden sisään ja nousee pintaan. Vesi kiehuu, koska tietyssä lämpötilassa vesihöyryn kyllästymispaine on hieman ilmanpaineen yläpuolella.

Korkealla merenpinnan yläpuolella ilmanpaine laskee merkittävästi ja vesi kiehuu enemmän alhaiset lämpötilat Vai niin. Päinvastoin, jos nesteen yläpuolella oleva paine kasvaa, esimerkiksi kun vesi on merenpinnan alapuolella tai painekattilassa, kiehuminen tapahtuu korkeammassa lämpötilassa. Tekstin alla oleva kuva näyttää kiehumispisteet eri korkeuksilla merenpinnan yläpuolella.

Lämpö- ja korkeuskerroin

Lähikaavio oikealla näyttää paineen välisen suhteen kylläistä höyryä ja lämpötila. Klo korkeita lämpötiloja kylläisen höyryn paine nousee nopeasti. Vesi kiehuu, kun tyydyttyneen höyryn paine ylittää hieman ilmakehän paineen. Siksi ilmanpaineen laskiessa myös kiehumispiste laskee. Oikealla oleva kaavio osoittaa veden kiehumispisteen riippuvuuden korkeudesta merenpinnan yläpuolella. Miten enemmän korkeutta, sitä alhaisempi lämpötila, jossa vesi alkaa kiehua.

Kineettinen energia

Veden siirtyessä kaasumaiseen tilaan tärkeä rooli molekyylien liike -energia (liike -energia) pelaa. Kun energiataso on korkea, monet molekyylit haihtuvat ja rikkovat sidokset, jotka pitävät ne nestemäisessä tilassa. Alhaisessa paineessa (ylempi kuva tekstin alapuolella) molekyylit hankkivat tarpeeksi energiaa muodostaakseen kiehuvia kaasukuplia lisäämättä paljon lämpöä. Lähempänä merenpintaa tarvitaan enemmän lämpöä (punainen nuoli tekstin alapuolella olevassa kuvassa), jotta höyrystyminen tapahtuu.

Kypsennysajan lyhentäminen

Oikeanpuoleisen kuvan kaltaiset painekattilat luovat vakion korkea verenpaine... Merenpinnan tasolla nämä suljetut astiat nostavat veden kiehumispisteen 121 ° C: een (250 ° F). Korkeampi kiehumispiste tarkoittaa, että ruoka kypsyy nopeammin, mikä säästää aikaa.

Ylhäällä olevat pitkittäiset osat esittävät painekattilan mekanismit, jotka estävät liiallisen paineen muodostumisen. Kaikki ne - yliventtiili (vasen kuva), painesäädin (keskellä oleva kuva) ja kehystiiviste (oikea kuva) - auttavat hallitsemaan painetta tuulettamalla höyryä ilmakehään.

Kiehuminen Onko nesteen muuttaminen kaasu- (höyry) -tilaan. Nesteeseen ilmestyy höyrykuplia tai höyryonteloita. Kuplat suurenevat, kun neste haihtuu niihin. Kuplien höyry muuttuu kaasumaiseksi nesteen yläpuolelle.

Kiehumisella tarkoitetaan veden nestemäisen tilan voimakasta siirtymistä höyryksi. Siirtyminen koostuu höyrykuplien muuttumisesta koko nesteen tilavuudessa tietyssä lämpötilassa.

Toisin kuin haihtuminen, joka voi tapahtua missä tahansa veden lämpötilassa, sellainen höyrystyminen kuin kiehuminen on mahdollista vain sopivassa lämpötilassa. Tätä lämpötilaa kutsutaan kiehumispisteeksi.

Jos lämmität vettä avoimessa lasiastiassa, huomaat, että lämpötilan noustessa vesi alkaa peittyä pienillä kuplilla. Tällaisia ​​kuplia muodostuu pienien ilmakuplien laajenemisen vuoksi, jotka esiintyvät astian mikrohalkeamissa.

Kuplien sisällä oleva höyry on kylläistä. Kun lämpötila nousee, paine tyydyttyneet höyryt kasvaa. Tämän seurauksena kuplien koko muuttuu. Kuplien määrän lisäämisen jälkeen myös niihin vaikuttava Archimedoksen voima kasvaa. Kun tällaista voimaa käytetään, kuplat alkavat taipua veden pintaan. Jos ylempi kerros ei ole ehtinyt lämmetä kiehumispisteeseen, eli jopa sataan celsiusasteeseen, osa vesihöyrystä jäähtyy ja laskee. Kuplat muuttuvat kooltaan, ja painovoima saa ne laskeutumaan alemmas. Laskeutuessaan syvemmälle kuumempiin vesikerroksiin ne alkavat nousta jälleen pintaan. Kun kuplat suurenevat ja pienenevät, veden sisään ilmestyy ääniaaltoja. Siksi vesi, joka alkaa kiehua, tuottaa ominaista ääntä.

Kun kaikki vesi saavuttaa 100 asteen lämpötilan, pintaan saapuneet kuplat eivät enää pienene. Ne alkavat räjähtää, kun ne saavuttavat veden pinnan. Vesihöyryä alkaa nousta vedestä. Vesi antaa tietyn äänen.

Kiehumishetkellä nesteen ja höyryn lämpötila ei muutu. Se pysyy yhdessä tilassa, kunnes kaikki neste on haihtunut. Tämä johtuu siitä, että kaikki energia käytetään veden muuttamiseen höyryksi.

Lämpötilaa, jossa vesi alkaa kiehua, kutsutaan kiehumispisteeksi.

Kiehumispiste riippuu suoraan nesteen pintaan kohdistuvasta paineesta. Tämä selittyy tyydyttyneen höyrynpaineen riippuvuudella lämpötilasta. Höyrykuplat kasvavat jatkuvasti. Kasvu jatkuu, kunnes sen sisällä olevan tyydyttyneen höyryn paine ylittää nesteen paineen. Tämä paine on nesteen ulkoisen paineen ja hydrostaattisen paineen summa.

Jos ulkoinen paine nousee, myös kiehumispiste nousee!

Jokainen aikuinen tietää, että vesi alkaa kiehua sadan celsiusasteen lämpötilassa. On muistettava, että tämä kiehumispiste on normaalissa ilmakehän paineessa, joka on 101 kPa. Jos paine nousee, kiehumispiste muuttuu.

Kun ulkoinen ilmanpaine laskee, kiehumispiste laskee. Vuoristoalueilla vesi kiehuu yhdeksänkymmenen asteen lämpötilassa. Siksi tällä alueella asuvat ihmiset tarvitsevat enemmän aikaa ruoan valmistamiseen. Tavalliset asukkaat voivat valmistaa ruokaa paljon nopeammin. Matalassa kiehumispisteessä on mahdotonta keittää tavallista munaa, koska proteiini ei voi juuttua, jos lämpötila on alle 100 astetta.

Jokaisella nesteellä on oma kiehumispiste, joka riippuu höyryn kyllästymispaineesta. Kun höyryn kyllästymispaine nousee, kiehumispiste laskee.

Kiehuva vesi on melko monimutkainen prosessi, joka koostuu neljästä eri vaiheissa jotka eroavat toisistaan:

• Ensimmäisessä vaiheessa säiliön pohjasta nousee pieniä ilmakuplia ja säiliön seinille ilmestyy kuplia.
• Kiehumisen toisessa vaiheessa kuplien tilavuus kasvaa. Ajan myötä veteen ilmestyvien ja pintaan taipuvien kuplien määrä alkaa kasvaa. Tässä vaiheessa vesi alkaa tuottaa hienovaraista ääntä.
• Kolmannessa vaiheessa alkaa massiivinen kuplien nousu, joka aiheuttaa pientä veden sameutta ja tietyn ajan kuluttua veden "valkaisua". Tämä toiminta muistuttaa kevättä, jossa virtaa nopeasti vettä. Tätä kiehumista kutsutaan "valkoiseksi avaimeksi". Tämä vaihe on melko lyhyt. Äänestä tulee samanlainen kuin mehiläisparven tuottama ääni.
• Neljännessä vaiheessa esiintyy voimakasta nesteen kuplimista. Näkyy veden pinnalla suuri määrä suuria kuplia, jotka alkavat räjähtää. Muutaman minuutin kuluttua vesi alkaa roiskua. Roiskeiden ulkonäkö luonnehtii erittäin keitettyä vettä. Äänestä tulee ankara ja tasaisuus lakkaa. Melu muistuttaa hulluja mehiläisiä, jotka lentävät toisiaan vastaan.

• Miten veden kiehumisprosessi tapahtuu?
• Höyryn lämpötila veden kiehuessa
• Suolaisen veden kiehumispiste
• Veden kiehumispiste tyhjiössä eri paineissa
• Veden kiehumispiste tyhjiössä
• Veden kiehumispiste kattilassa
• Veden kiehumispiste vuorilla
• Veden kiehumispisteet eri korkeuksilla
• Tislatun veden kiehumispiste
• Erityinen veden kiehumislämpö

Miten veden kiehumisprosessi tapahtuu? ^

Kiehuva vesi on monimutkainen prosessi, joka tapahtuu neljä vaihetta... Harkitse esimerkkiä kiehuvasta vedestä avoimessa lasiastiassa.

Ensimmäisessä vaiheessa kiehuvaa vettä, astian pohjalle ilmestyy pieniä ilmakuplia, jotka näkyvät myös veden pinnalla sivuilla.

Nämä kuplat muodostuvat pienien ilmakuplien laajenemisen seurauksena, joita löytyy pienistä halkeamista astiassa.

Toisessa vaiheessa havaitaan kuplien määrän kasvua: yhä enemmän ilmakuplia murtautuu pintaan. Kuplien sisällä on kylläistä höyryä.

Lämpötilan noustessa tyydyttyneiden kuplien paine kasvaa, minkä seurauksena niiden koko kasvaa. Tämän seurauksena Arkhimedean voima, joka vaikuttaa kupliin, kasvaa.

Tämän voiman ansiosta kuplat pyrkivät veden pintaan. Jos veden yläkerroksella ei ollut aikaa lämmetä 100 asteeseen asti(ja tämä on puhtaan veden kiehumispiste ilman epäpuhtauksia), sitten kuplat laskeutuvat kuumempiin kerroksiin, minkä jälkeen ne taas ryntäävät takaisin pintaan.

Kolmannessa vaiheessa nousee veden pintaan suuri määrä kuplia, mikä aiheuttaa aluksi veden sameuden, joka sitten "muuttuu vaaleaksi". Tämä prosessi ei kestä kauan ja sitä kutsutaan "kiehumisesta valkoisella avaimella".

Lopuksi, neljännessä vaiheessa kiehuu, vesi alkaa kiehua voimakkaasti, suuria halkeilevia kuplia ja roiskeita (yleensä roiskeet tarkoittavat, että vesi on kiehunut liikaa).

Vesihöyryä alkaa muodostua vedestä, ja vesi antaa erityisiä ääniä.

Höyryn lämpötila kiehuvassa vedessä ^

Höyry on veden kaasumainen tila. Kun höyry pääsee ilmaan, se, kuten muut kaasut, painaa sitä jonkin verran.

Höyrystymisen aikana höyryn ja veden lämpötila pysyy vakiona, kunnes kaikki vesi on haihtunut. Tämä ilmiö selittyy sillä, että kaikki energia (lämpötila) ohjataan veden muuttamiseen höyryksi.

Tässä tapauksessa muodostuu kuivaa tyydyttynyttä höyryä. Tällaisessa höyryssä ei ole nestefaasin voimakkaasti dispergoituneita hiukkasia. Myös höyry voi olla kylläinen märkä ja ylikuumentunut.

Tyydyttynyt höyry, jossa on nestefaasin suspendoituneita hienoja hiukkasia, jotka jakautuvat tasaisesti koko höyrymassaan, kutsutaan märkä kylläinen höyry.

Veden kiehumisen alussa muodostuu juuri sellainen höyry, joka muuttuu sitten kuivaksi kylläiseksi. Höyryä, jonka lämpötila on korkeampi kuin kiehuvan veden lämpötila, tai pikemminkin tulistettua höyryä, voidaan saada vain erikoislaitteilla. Tässä tapauksessa tällainen höyry on ominaisuuksiltaan lähellä kaasua.

Suolaisen veden kiehumispiste ^

Suolaisen veden kiehumispiste on korkeampi kuin kiehumispiste raikasta vettä ... Näin ollen suolaista vettä kiehuu myöhemmin tuoreena... Suolavesi sisältää Na + ja Cl-ioneja, jotka vievät tietyn alueen vesimolekyylien välillä.

Suolavedessä vesimolekyylit kiinnittyvät suolaioneihin - tätä prosessia kutsutaan "nesteytykseksi". Sidos vesimolekyylien välillä on paljon heikompi kuin hydraation aikana muodostunut sidos.

Kiehuva vesi liuenneen suolan kanssa vaatii enemmän energiaa, joka tässä tapauksessa on lämpötila.

Lämpötilan noustessa suolavedessä olevat molekyylit alkavat liikkua nopeammin, mutta niitä on vähemmän, joten ne törmäävät harvemmin. Tämän seurauksena syntyy vähemmän höyryä, jonka paine on pienempi kuin makean veden höyryn paine.

Jotta suolaveden paine nousee ilmakehän paineen yläpuolelle ja kiehumisprosessi alkaa, tarvitaan korkeampi lämpötila. Kun 1 grammaan vettä lisätään 60 grammaa suolaa, kiehumispiste nousee 10 C.

Veden kiehumispiste tyhjiössä eri paineissa ^

Paine (P) - kPa	Lämpötila (t) - ° С

Veden kiehumispiste tyhjiössä ^

Tiedetään, että normaalissa ilmanpaineessa vesi nyökkää 100 asteen lämpötilassa.Normaali ilmanpaine on 101,325 kPa.

Kun ympäristön paine laskee, vesi kiehuu ja haihtuu nopeammin. Tyhjiö on tilaa vapaata ainetta. Tekninen tyhjiö on väliaine, joka sisältää paineen alaista kaasua, joka on paljon alempi kuin ilmakehä.

Tyhjiössä jäännöspaine on noin 4 kPa. Tällä paineilmaisimella veden kiehumispiste on 300 C.... Mitä korkeampi paine tyhjiössä, sitä korkeampi veden kiehumispiste.

Veden kiehumispiste teekannussa ^

Kiehuva vesi on kiehumispisteeseen saatettua vettä. Yleensä vedenkeittimiä käytetään kiehuvan veden saamiseen. Aiemmin kiehuvaksi jäähdytettyä vettä kutsutaan keitetyksi.

Veden kiehumisprosessissa höyryä vapautuu runsaasti. Höyrystymisprosessiin liittyy vapaiden happimolekyylien vapautuminen nesteestä. Puhdas makea vesi kiehuu kattilassa 100 asteen lämpötilassa.

Kiehuvassa vedessä suurin osa patogeenisistä bakteereista kuolee pitkäaikaisen altistumisen vuoksi veden korkeisiin lämpötiloihin. Kiehuessaan kovan veden sisältämistä suoloista muodostuu sakka, joka tunnetaan nimellä asteikko.

Yleensä keitettyä vettä käytetään kahvin ja teen valmistamiseen sekä vihannesten ja hedelmien desinfiointiin jne.

Tiedätkö muuten, mikä on meriveden koostumus? Voit lukea tästä artikkelista:
http://pro8odu.ru/vidy-vody/seawater/pochemu-nelzya-pit-morskuyu-vodu.html, se on erittäin mielenkiintoista!

Veden kiehumispiste vuorilla ^

Kuten edellä mainittiin, veden kiehumispiste riippuu suoraan ulkoisesta paineesta. Mitä alhaisempi ilmanpaine, sitä alhaisempi kiehumispiste tulee.

Tiedetään, että ilmanpaine laskee merkittävästi merenpinnan yläpuolelle. Siksi paine vuorilla on paljon alhaisempi kuin merenpinnan tasolla.

Jokainen kiipeilijä tietää, että teetä on vaikea valmistaa vuorilla, koska vesi ei lämpene tarpeeksi. Ruoan valmistaminen kestää myös kauemmin vuorilla..

Siksi koottiin erityinen taulukko, joka heijastaa kiehuvan veden lämpötilaa korkeudesta riippuen.

Veden kiehumispisteet eri korkeuksilla ^

Korkeus merenpinnan yläpuolella (metriä)	Veden kiehumispiste (0 С)

Nämä indikaattorit voivat muuttua, jos vesi sisältää epäpuhtauksia. Haihtumattomien epäpuhtauksien läsnä ollessa veden kiehumispiste nousee.

Tislatun veden kiehumispiste ^

Tislattu vesi on puhdistettua vettä H2O, joka on käytännössä vapaa epäpuhtauksista. Sitä käytetään yleensä lääketieteellisiin, teknisiin tai tutkimustarkoituksiin.

Tislattua vettä ei ole tarkoitettu juomiseen tai ruoanlaittoon. Tällaista vettä tuotetaan erityislaitteissa - tislaimissa, missä niitä on makean veden haihtuminen ja höyryn tiivistyminen.

Tätä prosessia kutsutaan " tislaus". Tislauksen jälkeen kaikki vedessä olevat epäpuhtaudet jäävät haihtuneeseen jäännökseen.

Tislatun veden kiehumispiste on sama kuin tavallisen vesijohtoveden - 100 astetta. Ero on siinä tislattu vesi kiehuu nopeammin kuin makea vesi.

Tämä indikaattori ei kuitenkaan käytännössä eroa tavallisen veden kiehumisajasta: ero on muutamassa sekunnin murto -osassa.

Erityinen veden kiehumislämpö ^

Erityinen veden kiehumislämpö tai höyrystyminen on fyysinen määrä, joka heijastaa lämmön määrää, joka tarvitaan 1 litran kiehuvan veden muuttamiseksi höyryksi.

Veden kiehumisprosessi, kuten mikä tahansa muu aine, tapahtuu lämmön absorboitumisen yhteydessä. Merkittävä osa johtuneesta lämmöstä tarvitaan vesimolekyylien välisten sidosten katkaisemiseen.

Toinen osa lämmöstä käytetään höyryn laajentumisen aikana tapahtuviin prosesseihin. Lämmön imeytymisen seurauksena höyryhiukkasten välinen vuorovaikutusenergia kasvaa.

Tästä energiasta tulee suurempi kuin vesimolekyylien vuorovaikutuksen energia. Siten samassa lämpötilassa höyryn sisäisestä energiasta tulee suurempi kuin nesteen sisäinen energia.

Yksikkö erityinen lämpö höyryntuotanto järjestelmässä SI: [L] = 1 J / kg.

Veden höyrystymisen ominaislämpö on 2260 kJ / kg.

Lyhyt video - veden kiehumispisteen mittaaminen:

Missä lämpötilassa vesi kiehuu?

Kun keitetään vettä kattilassa, ensin pohja ja seinät kuumenevat, täällä muodostuu vesihöyryn kuplia. Niiden lämpötila on huomattavasti korkeampi kuin muussa nesteessä. Vain tiettyyn pisteeseen asti veden paine näihin kupliin ei päästä niitä ulos ulos ja höyry puristuu kokoon. Tämä jatkuu, kunnes höyryn ja suurimman osan nesteen lämpötila on sama. Vasta sitten kuplat voivat kellua ja vesi alkaa kiehua. Tämä on ns valkoinen avain, ensimmäinen kiehumisvaihe.

Yleensä veden kiehumispiste on vain 100 astetta.

Jos nouset, niin joka kolmesataa nousumetriä kohden kiehuvan veden lämpötila laskee 1 asteen.

Kiipeilijät jopa valittavat, että korkealla vuoristossa he eivät todellakaan keitä teetä. 6 kilometrin korkeudessa vesi kiehuu jo 80 asteessa.

Jos paineilma on normaali, vesi kiehuu 100 celsiusasteessa. No, jos ilmakehän paine on suuri, niin myös kiehumisaste on suuri. Esimerkiksi Jerevanissa vesi kiehuu noin 96 asteessa.

Kiehumispiste tai kiehumispiste on lämpötila, jossa vakiopaineessa olevan nesteen kiehumispiste tapahtuu. Kiehumispiste vastaa tyydyttyneen höyryn lämpötilaa kiehuvan nesteen tasaisen pinnan yläpuolella. Selvitimme, mitä kiehuminen on, ja missä lämpötilassa vesi kiehuu? Se näytti ilmeiseltä - vesi kiehuu 100 ° C: ssa, mutta tämä sääntö toimii vain normaalissa ilmanpaineessa, eli 760 mm elohopeapylväs Esimerkiksi korkealla vuoristossa, jossa paine ei saavuta 760 mm elohopeaa, vesi kiehuu ennen 100 ° C: n saavuttamista. mahdolliset epäpuhtaudet.

Enemmän tai vähemmän puhdas vesi normaalissa ilmakehän paineessa se kiehuu 100 celsiusasteen lämpötilassa (212 astetta Fahrenheit). Juuri tämä lämpötila on lämpötilaraja veden nestemäisen ja kaasumaisen tilan välillä.

Vesi kiehuu lämpötilassa, jossa veden höyrynpaine on yhtä suuri kuin ulkoinen paine. Siksi normaalissa ilmakehän paineessa se kiehuu 100 asteessa. Celsius, ja kuka välittää kuinka monta astetta ulkona. Paine on tärkeä, ei lämpötila ulkoinen ympäristö... Ja nollassa asteessa vesi ei kiehu tyhjiössä, mutta kun se liikkuu tyhjiön yläpuolella - muutama mm Hg. Taide.

Mitä korkeampi ulkoinen paine, sitä korkeampi vesi kiehuu. Mutta yli 374 asteen lämpötiloissa. mikään paine ei riitä estämään kiehumista: tätä lämpötilaa kutsutaan kriittiseksi. Tässä lämpötilassa (ja korkeammassa) vesi ei voi enää olla nestemäisessä tilassa.

Vesi kiehuu normaaleissa olosuhteissa (lämpötila ympäristöön 20 astetta, paine noin 745-760 elohopeamillimetriä), kun lämpötila saavuttaa 100 celsiusastetta. Veden kiehumispiste riippuu paineesta, esimerkiksi korkealla vuoristossa, veden kiehumispiste on paljon alhaisempi ja painekattilassa 120 astetta. Tämä kaikki johtuu paine -erosta.

Normaalissa ilmakehän paineessa, jota pidetään 760 mm paineena. elohopeakolonni (P = 760 mm Hg), tässä tapauksessa veden pitäisi kiehua ja kiehua sadan celsiusasteen lämpötilassa.

On myös hyvin tiedossa, että nämä luvut (veden kiehumispiste) pienenevät vastaavasti ilmanpaineen laskiessa. Vuorien huipuilla (esimerkiksi sama Everest) vesi kiehuu jo 70 asteen lämpötilassa. Ja päinvastoin - mitä korkeampi paine, sitä korkeampi / korkeampi veden kiehumispiste.

Tavallinen vesi kiehuu 100 asteessa - meillä ei ole epäilystäkään tämän väitteen paikkansapitävyydestä, ja lämpömittari vahvistaa tämän helposti. On kuitenkin ihmisiä, jotka voivat hymyillä skeptisesti, koska he tietävät - vesi ei aina eikä aina kiehu tarkasti 100 asteessa.

Onko tämä mahdollista? Kyllä, se on mahdollista, mutta vain tietyin ehdoin.

On heti sanottava, että vesi voi kiehua sekä alle että yli +100 ° C: n lämpötiloissa. Älä siis hämmästy ilmaisusta "Vesi keitettiin + 73 ° C: ssa" tai "Veden kiehuminen alkoi +130 ° C: ssa" - molemmat tilanteet eivät ole vain mahdollisia, vaan myös suhteellisen helppoja toteuttaa.

Mutta ymmärtääksemme, miten juuri kuvatut vaikutukset saavutetaan, on ymmärrettävä veden ja muiden nesteiden kiehumismekanismi.

Kun neste kuumennetaan, astian pohjalle ja seinille alkaa muodostua höyryllä ja ilmalla täytettyjä kuplia. Ympäröivän veden lämpötila on kuitenkin liian alhainen, minkä vuoksi kuplien höyry tiivistyy ja supistuu, ja nämä kuplat puhkeavat veden paineen alla. Tämä prosessi jatkuu kunnes koko nestetilavuus ei lämpene kiehumispisteeseen- tällä hetkellä höyryn ja ilman painetta kuplien sisällä verrataan veden paineeseen. Tällaiset kuplat pystyvät jo nousemaan nesteen pinnalle vapauttaen höyryä ilmakehään - tämä kiehuu. Kiehumisen aikana nesteen lämpötila ei enää nouse, koska termodynaaminen tasapaino alkaa: kuinka paljon lämpöä käytetään lämmitykseen, sama määrä lämpöä poistetaan höyryllä nesteen pinnalta.

Kiehuvan veden ja minkä tahansa muun nesteen avainkohta on kuplien höyrynpaineen ja astian vedenpaineen yhtäläisyys. Tästä säännöstä voidaan tehdä yksinkertainen johtopäätös - neste voi kiehua täysin eri lämpötiloissa, ja tämä voidaan saavuttaa muuttamalla nesteen painetta. Kuten tiedätte, nesteiden paine koostuu kahdesta osasta - sen omasta painosta ja sen yläpuolella olevasta ilmanpaineesta. On käynyt ilmi, että voit vähentää tai lisätä veden kiehumispistettä ilmakehän paineen muutokset tai paine astian sisällä lämmitetyn nesteen kanssa.

Itse asiassa näin tapahtuu. Esimerkiksi vuorilla kiehuva vesi ei ole ollenkaan niin kuuma kuin tasangoilla - 3 km: n korkeudessa, jossa ilmanpaine laskee 0,7 ilmakehään, vesi kiehuu jo +89,5 asteessa. Ja Everestillä (korkeus - 8,8 km, paine - 0,3 ilmakehää) vesi kiehuu hieman yli +68 asteen lämpötilassa. Kyllä, ruoanlaitto tällaisissa lämpötiloissa on erittäin vaikeaa, ja jos se ei olisi erityisillä keinoilla, niin sellaisilla korkeuksilla se olisi täysin mahdotonta.

Kiehumispisteen nostamiseksi on tarpeen nostaa ilmakehän painetta tai ainakin sulkea astia tiiviisti vedellä. Tätä vaikutusta käytetään ns painekeitin- tiiviisti suljettu kansi ei päästä höyryä ulos, mikä lisää sen painetta, mikä tarkoittaa, että myös kiehumispiste nousee. Erityisesti 2 ilmakehän paineessa vesi kiehuu vain +120 asteessa. Ja höyryturbiinissa, joissa pidetään kymmenien ilmakehän paine, vesi ei kiehu edes + 300-400 ° C: ssa!

On kuitenkin toinen mahdollisuus lämmittää vettä korkeita lämpötiloja ei kiehumista. On havaittu, että ensimmäisten kuplien muodostuminen alkaa astian karheudesta sekä nesteessä olevien enemmän tai vähemmän suurten epäpuhtauksien hiukkasten ympäriltä. Siksi, jos lämmität täysin puhdasta nestettä täydellisesti kiillotettu alus, sitten tämä neste voidaan kiehua erittäin korkeissa lämpötiloissa normaalissa ilmakehän paineessa. Niin kutsuttu ylikuumentunut neste, jolle on ominaista äärimmäinen epävakaus - pieni pölypalan työntö tai sisäänpääsy riittää, jotta neste kiehuu välittömästi (ja itse asiassa kirjaimellisesti räjähtää) koko tilavuudessaan kerralla.

Tavallinen vesi voidaan lämmittää pienellä vaivalla +130 ° C: een, eikä se kiehu. Korkeiden lämpötilojen saamiseksi on jo käytettävä erikoislaitteita, mutta raja saavutetaan +300 ° C: ssa - ylikuumentunut vesi tällaisessa lämpötilassa voi esiintyä sekunnin murto -osassa, minkä jälkeen se tapahtuu räjähtävää poreilua.

On mielenkiintoista, että ylikuumennettu neste voidaan saada muulla tavalla - lämmittää se suhteellisen alhaisiin lämpötiloihin (hieman alle +100 ° C) ja alentaa jyrkästi astian painetta (esimerkiksi männällä). Tässä tapauksessa muodostuu myös ylikuumentunut neste, joka voi kiehua minimaalisella altistuksella. Tätä menetelmää käytetään mm kuplakammioita varautuneiden alkeishiukkasten rekisteröiminen. Kun se lentää ylikuumennetun nesteen läpi, hiukkanen kiehuu paikallisesti, ja ulospäin tämä näkyy mikroskooppisten kuplien jäljen (jäljen, ohuen viivan) ulkonäönä. Kuplakammioissa ei kuitenkaan käytetä vettä, vaan erilaisia ​​nesteytettyjä kaasuja.

Joten vesi ei aina kiehu +100 ° C: ssa - kaikki riippuu ulkoisen ympäristön paineesta tai astian sisältä. Siksi vuorilla ilman erityisiä keinoja et voi saada "normaalia" kiehuvaa vettä, ja lämpövoimalaitosten kattiloissa vesi ei kiehu edes +300 ° C: ssa.