Да го следиме процесот на вриење, почнувајќи од моментот кога се формираат првите меурчиња на загреаното дно на садот (тава или). Патем, дали се формирани? Да, затоа што тенок слој на вода во директен контакт со дното на садот се загрева до 100 степени. И, според физички својствавода, почна да се претвора од гасовита.
Така, првите меурчиња, иако се уште мали, почнуваат полека да лебдат - врз нив дејствува пловната сила, инаку наречена Архимед - и речиси веднаш повторно тонат на дното. Зошто? Да, затоа што водата одозгора сè уште не е доволно загреана. Откако ќе дојдат во контакт со постудени слоеви, меурчињата се чини дека се „смалуваат“ и губат волумен. И, соодветно, моќта на Архимед веднаш се намалува. Меурчињата тонат до дното и „пукаат“ поради гравитацијата.
Но, загревањето продолжува, се повеќе нови слоеви вода заземаат температура близу 100 степени. Меурчињата повеќе не тонат на дното. Тие се стремат да стигнат до површината, но најгорниот слој е сè уште значително постуден, затоа, при контакт со него, секој меур повторно се намалува во големина (поради фактот што дел од водената пареа содржана во него, ладејќи се, се претвора во вода) . Поради ова, почнува да тоне надолу, но штом ќе влезе во топлите слоеви, кои веќе достигнале температура од 100 степени, повторно се зголемува во големина. Бидејќи кондензираната пареа повторно станува пареа. Огромен број меурчиња се движат нагоре и надолу, наизменично се намалуваат и зголемуваат во големина, создавајќи карактеристичен шум.
И конечно, доаѓа моментот кога целата водена колона, вклучувајќи го и најгорниот слој, достигна температура од 100 степени. Што ќе се случи во оваа фаза? Меурчињата, кои се креваат нагоре, слободно стигнуваат до површината. И тука, на интерфејсот меѓу двата медиума, се случува „залевање“: тие пукаат, ослободувајќи водена пареа. И овој процес, подложен на постојано загревање, ќе продолжи додека целата вода не зоврие, претворајќи се во гасовита состојба.
Ве молиме имајте предвид дека точката на вриење зависи од атмосферски притисок. На пример, високо во планините, водата врие на температури помали од 100 степени. Затоа, на жителите на висорамнините им треба многу повеќе време да ја зготват храната.
Зовриената вода е една од вообичаените секојдневни задачи. Меѓутоа, во планинските области овој процес има свои карактеристики. На различни височини над морското ниво, водата врие различни температури.
Како точката на вриење на водата зависи од атмосферскиот притисок?
Зовриената вода се карактеризира со изразени надворешни ефекти: клокотење на течноста, формирање на мали меурчиња во садот и зголемување на пареата. Кога се загреваат, молекулите на водата добиваат дополнителна енергија од изворот на топлина. Тие стануваат помобилни и почнуваат да вибрираат.На крајот течноста достигнува температура на која се формираат меурчиња од пареа на ѕидовите на контејнерот. Оваа температура се нарекува точка на вриење. Откако водата ќе почне да врие, температурата не се менува додека целата течност не се претвори во гас.
Молекулите на водата што излегуваат како пареа вршат притисок врз атмосферата. Ова се нарекува притисок на пареа. Како што се зголемува температурата на водата, таа се зголемува, а молекулите, движејќи се побрзо, ги надминуваат меѓумолекуларните сили што ги поврзуваат. На притисокот на пареата му се спротивставува друга создадена сила воздушна маса: . Кога притисокот на пареата ќе го достигне или го надмине притисокот на околината, надминувајќи го, водата почнува да врие.
Точката на вриење на водата зависи и од нејзината чистота. Водата која содржи нечистотии (сол, шеќер) ќе врие на повисока температура од чистата вода.
Карактеристики на вода што врие во планините
Воздушната атмосфера врши притисок врз сите предмети што се на него. На ниво на морето е секаде исто и е еднакво на 1 atm., или 760 mm Hg. чл. Ова е нормален атмосферски притисок, а водата врие на 100°C. Притисокот на пареа при оваа температура на водата е исто така 760 mmHg. чл.Колку сте повисоко над морското ниво, толку воздухот станува потенок. Во планините неговата густина и притисок се намалуваат. Поради намалувањето на надворешниот притисок врз водата, потребна е помалку енергија за да се скршат меѓумолекуларните врски. Ова вклучува помалку топлина и водата ќе врие на пониска температура.
Со секој километар надморска височина, водата врие на температура која е 3,3°C пониска од првобитната температура (или приближно минус 1 на секои 300 метри). На надморска височина од 3 km надморска височина, атмосферскиот притисок е околу 526 mmHg. чл. Водата ќе врие кога притисокот на пареата е еднаков на атмосферскиот притисок, имено 526 mm Hg. чл. Оваа состојба се постигнува на температура од 90°C. На надморска височина од 6 km притисокот е приближно два пати помал од нормалниот и е околу 80°C.
На врвот на Еверест, чија висина е 8848 m, водата врие на температура од околу 72°C.
Во планините на надморска височина од 600 m, каде што водата врие на 98°C, разбирањето на процесот на вриење е особено важно кога се готви. Некои јадења може да се зготват со зголемување на времето за готвење. Меѓутоа, за храна која бара добро готвење и долго време на готвење, најдобро е да користите шпорет под притисок.
Врие - навидум едноставно физички процес, позната на сите што барем еднаш во животот свариле котел. Сепак, има многу карактеристики кои физичарите ги проучуваат во лаборатории, а домаќинките во кујните. Дури и точката на вриење е далеку од постојана, но варира во зависност од различни фактори.
Течност што врие
При вриење, течноста почнува интензивно да се претвора во пареа, а во неа се формираат меурчиња од пареа и се креваат на површината. Кога се загрева, пареата прво се појавува само на површината на течноста, а потоа овој процес започнува низ целиот волумен. На дното и ѕидовите на тавата се појавуваат мали меурчиња. Како што температурата се зголемува, притисокот во меурчињата се зголемува, тие се зголемуваат во големина и се зголемуваат нагоре.
Кога температурата ќе ја достигне таканаречената точка на вриење, започнува брзо формирање на меурчиња, ги има многу, а течноста почнува да врие. Се формира пареа, чија температура останува константна додека не се појави целата вода. Доколку дојде до испарување во нормални услови, при стандарден притисок од 100 mPa, неговата температура е 100°C. Ако вештачки го зголемите притисокот, може да добиете прегреана пареа. Научниците успеаја да ја загреат водената пареа на температура од 1227 ° C; со дополнително загревање, дисоцијацијата на јоните ја претвора пареата во плазма.
При даден состав и постојан притисок, точката на вриење на која било течност е константна. Во учебниците и прирачниците можете да видите табели кои ја означуваат точката на вриење на разни течности, па дури и метали. На пример, водата врие на температура од 100°C, на 78,3°C, етерот на 34,6°C, златото на 2600°C и среброто на 1950°C. Овој податок е за стандарден притисок од 100 mPa, се пресметува на ниво на морето.
Како да се промени точката на вриење
Ако притисокот се намали, точката на вриење се намалува, дури и ако составот остане ист. Тоа значи дека ако се искачите на планина висока 4000 метри со тенџере со вода и ја ставите на оган, водата ќе зоврие на 85°C, а за тоа ќе треба многу помалку огревно дрво од долу.
Домаќинките ќе бидат заинтересирани за споредба со шпорет под притисок, во кој притисокот е вештачки зголемен. Во исто време се зголемува и точката на вриење на водата, поради што храната се готви многу побрзо. Современите шпорети под притисок ви овозможуваат непречено да ја менувате температурата на вриење од 115 на 130°C или повеќе.
Друга тајна за точката на вриење на водата лежи во нејзиниот состав. Тврдата вода, која содржи различни соли, трае подолго време за да се вари и бара повеќе енергија за да се загрее. Ако додадете две лажици сол во литар вода, неговата точка на вриење ќе се зголеми за 10°C. Истото може да се каже и за шеќерот: 10% шеќерен сируп врие на температура од 100,1°C.
Процесот на зовриена водасе состои од три фази:
- почеток на првата фаза - ситни воздушни меури кои скокаат од дното на котелот или кој било друг сад во кој водата се доведува до вриење и на површината на водата се појавуваат нови меурчиња. Постепено се зголемува бројот на такви меурчиња.
- На вториот фаза на врела водаима масовно брзо издигнување на меурчиња нагоре, предизвикувајќи најпрво мало заматеност на водата, која потоа преминува во „белење“, при што водата изгледа како поток од извор. Овој феномен се нарекува вриење бел клучи исклучително краткотрајни.
– третата фаза е придружена со интензивни процеси на вриење на вода, појава на големи пукачки меурчиња и прскање на површината. Големото количество прскање значи дека водата премногу зоврила.
Патем, ако сакате да пиете чај сварен на чист природна вода, тогаш за ова можете да нарачате без да го напуштите вашиот дом, на веб-страницата, на пример: http://www.aqualader.ru/. По што доставувачот на вода ќе го достави до вашиот дом.
Обичните набљудувачи одамна го забележале фактот дека сите три фази на врела вода се придружени со различни звуци. Водата во првата фаза дава едвај звучен тенок звук. Во втората фаза, звукот се претвора во бучава, потсетувајќи на брмчење на рој пчели. Во третата фаза, звуците на зовриена вода ја губат својата униформност и стануваат остри и гласни, растејќи хаотично.
Сите фаза на врела водалесно се проверуваат со искуство. Откако почнавме да загреваме вода во отворен стаклен сад и периодично да ја мериме температурата, по краток временски период ќе почнеме да забележуваме меурчиња што го покриваат дното и ѕидовите на садот.
Ајде внимателно да го разгледаме меурот што се појавува близу до дното. Постепено зголемувајќи го својот волумен, меурот ја зголемува и површината на контакт со водата што се загрева, која сè уште не ја достигнала висока температура. Како резултат на ова, пареата и воздухот во меурот се ладат, како резултат на што нивниот притисок се намалува, а гравитацијата на водата го пука меурот. Токму во овој момент водата испушта звук карактеристичен за вриење, што се јавува поради судири на водата со дното на садот во оние места каде што пукаат меурите.
Како што се приближува температурата долните слоевивода до 100 степени Целзиусови, интрамеурскиот притисок се изедначува со притисокот на водата врз нив, како резултат на што меурчињата постепено се шират. Зголемувањето на волуменот на меурите, исто така, доведува до зголемување на силата на пловност врз нив, под чие влијание најобемните меурчиња се отцепуваат од ѕидовите на контејнерот и брзо се креваат нагоре. Во случај горниот слој на водата да не достигнал 100 степени, тогаш меурот паѓа во повеќе ладна вода, губи дел од водената пареа која се кондензира и оди во водата. Во овој случај, меурчињата повторно се намалуваат во големина и паѓаат под влијание на гравитацијата. Во близина на дното, тие повторно добиваат волумен и се креваат нагоре, а токму овие промени во големината на меурчињата создаваат карактеристичен шум на зовриена вода.
До моментот кога целиот волумен на вода достигне 100 степени, меурчињата што се креваат повеќе не се намалуваат во големина, туку пукаат на самата површина на водата. Во овој случај, пареата се ослободува нанадвор, придружена со карактеристичен звук на шумолење - тоа значи водата врие. Температурата на која течноста достигнува вриење зависи од притисокот што го доживува нејзината слободна површина. Колку е поголем овој притисок, толку е поголема потребната температура и обратно.
Таа вода врие на 100 степени Целзиусови – добро познат факт. Но, вреди да се земе предвид дека оваа температура важи само при нормален атмосферски притисок (околу 101 килопаскал). Како што се зголемува притисокот, се зголемува и температурата на која течноста достигнува вриење. На пример, во шпоретите под притисок, храната се готви под притисок кој се приближува до 200 килопаскали, при што точката на вриење на водата е 120 степени. Во вода на оваа температура, готвењето се одвива многу побрзо отколку при нормална температура на вриење - оттука и името на тавата.
Според тоа, намалувањето на притисокот ја намалува и точката на вриење на водата. На пример, жителите на планинските региони, кои живеат на надморска височина од 3 километри, постигнуваат вода што врие побрзо од жителите на рамнините - сите фази на зовриена вода се случуваат побрзо, бидејќи за тоа се потребни само 90 степени при притисок од 70 килопаскали. Но, да се готви, на пример, јајцепланинарите не можат, затоа што минимална температура, на кој протеинот се превиткува е точно 100 Целзиусови степени.
Секој знае дека точката на вриење на водата при нормален атмосферски притисок (околу 760 mm Hg) е 100 °C. Но, не секој знае дека водата може да зоврие различни температури. Точката на вриење зависи од повеќе фактори. Доколку се исполнети одредени услови, водата може да врие на +70 °C, и на +130 °C, па дури и на 300 °C! Да ги погледнеме причините подетално.
Што ја одредува точката на вриење на водата?
Вриењето на водата во контејнер се случува според одреден механизам. Како што течноста се загрева, на ѕидовите на садот во кој се истура се појавуваат воздушни меури. Внатре во секој меур има пареа. Температурата на пареата во меурите првично е многу повисока од загреаната вода. Но, неговиот притисок во овој период е поголем отколку внатре во меурчињата. Додека водата не се загрее, пареата во меурите се компресира. Потоа, под влијание на надворешен притисок, меурчињата пукаа. Процесот продолжува додека температурите на течноста и пареата во меурите не се изедначат. Сега топчињата со пареа можат да се издигнат на површината. Водата почнува да врие. Тогаш процесот на загревање престанува, бидејќи вишокот топлина се отстранува со пареа во атмосферата. Ова е термодинамичка рамнотежа. Да се потсетиме на физиката: притисокот на водата се состои од тежината на самата течност и притисокот на воздухот над садот со вода. Така, со промена на еден од двата параметри (течен притисок во садот и атмосферски притисок), можете да ја промените точката на вриење.
Која е точката на вриење на водата во планините?
Во планините, точката на вриење на течноста постепено се намалува. Ова се должи на фактот дека атмосферскиот притисок постепено се намалува при искачување на планина. За да зоврие водата, притисокот во меурите што се појавуваат за време на процесот на загревање мора да биде еднаков на атмосферскиот притисок. Затоа, со секои 300 m зголемување на надморската височина во планините, точката на вриење на водата се намалува за приближно еден степен. Овој тип на врела вода не е толку жешка како течноста што врие на рамен терен. На голема надморска височинаТешко е, а понекогаш и невозможно да се свари чај. Зависноста на зовриената вода од притисокот изгледа вака:
Висина над морското ниво | ||||||||
Точка на вриење |
Што е со други услови?
Која е точката на вриење на водата во вакуум? Вакуумот е ретка средина во која притисокот е значително помал од атмосферскиот притисок. Точката на вриење на водата во ретка средина зависи и од преостанатиот притисок. При вакуумски притисок од 0,001 атм. течноста ќе зоврие на 6,7 °C. Типично, преостанатиот притисок е околу 0,004 атм, така што при овој притисок водата врие на 30 °C. Со зголемување на притисокот во ретка средина, точката на вриење на течноста ќе се зголеми.
Зошто водата врие на повисока температура во затворен сад?
Во херметички затворен сад, точката на вриење на течноста е поврзана со притисокот во садот. За време на процесот на загревање, се ослободува пареа, која се таложи како кондензација на капакот и ѕидовите на садот. Така, притисокот во садот се зголемува. На пример, во шпорет под притисок притисокот достигнува 1,04 атм, па течноста во него врие на 120 °C. Вообичаено, во такви контејнери, притисокот може да се регулира со помош на вградени вентили, а со тоа и температурата.
Обичната вода врие на 100 степени - не се сомневаме во валидноста на оваа изјава, а термометар лесно го потврдува тоа. Сепак, постојат луѓе кои можат скептично да се насмевнат, бидејќи знаат - водата не секогаш и секаде врие на точно 100 степени.
Дали е ова можно? Да, тоа е можно, но само под одредени услови.
Мора веднаш да се каже дека водата може да врие на температури под и над +100 °C. Затоа, не треба да ве изненади изразот „Водата зовриена на + 73 °C“ или „Водата почна да врие на +130 °C“ - и двете од овие ситуации не само што се можни, туку и релативно лесни за спроведување.
Но, за да се разбере како да се постигнат ефектите штотуку опишани, неопходно е да се разбере механизмот на зовриена вода и сите други течности.
Кога течноста се загрева, меурчиња полни со пареа и воздух почнуваат да се формираат на дното и на ѕидовите на садот. Сепак, температурата околната водапремногу мал, предизвикувајќи пареата во меурите да се кондензира и компресира, а под притисок на водата овие меурчиња пукаат. Овој процес продолжува до целиот волумен на течност нема да достигне точка на вриење- во овој момент притисокот на пареата и воздухот во меурчињата се споредува со притисокот на водата. Таквите меурчиња веќе се способни да се издигнат на површината на течноста, ослободувајќи ја пареата таму во атмосферата - ова е вриење. За време на вриење, температурата на течноста повеќе не се зголемува, бидејќи се јавува термодинамичка рамнотежа: колку топлина се троши за загревање, истата количина на топлина се отстранува со пареа од површината на течноста.
Клучната точка во зовриената вода и која било друга течност е еднаквоста на притисокот на пареата во меурите и притисокот на водата во садот. Од ова правило можеме да извлечеме едноставен заклучок - течноста може да врие на сосема различни температури, а тоа може да се постигне со промена на притисокот на течноста. Како што е познато, притисокот во течностите се состои од две компоненти - негов сопствената тежинаи воздушниот притисок над него. Излегува дека можете да ја намалите или зголемите точката на вриење на водата промена на атмосферскиот притисокили притисок во сад со загреана течност.
Во реалноста тоа е она што се случува. На пример, во планините, водата што врие воопшто не е толку топла како на рамнините - на надморска височина од 3 км, каде што воздушниот притисок паѓа на 0,7 атмосфери, водата веќе врие на +89,5 степени. И на Еверест (висина - 8,8 км, притисок - 0,3 атмосфери) водата врие на температура од нешто повеќе од +68 степени. Да, готвењето на такви температури е многу тешка задача, а ако не и специјални средства, тогаш на такви височини тоа би било сосема невозможно.
За да се зголеми точката на вриење, потребно е да се зголеми атмосферскиот притисок или барем цврсто да се затвори садот со вода. Овој ефект се користи во т.н шпорети под притисок- цврсто затворениот капак не дозволува пареа да излезе, што предизвикува зголемување на притисокот во неа, што значи дека се зголемува и точката на вриење. Особено, при притисок од 2 атмосфери, водата врие само на +120 степени. И во парните турбини, каде што се одржува притисок од десетици атмосфери, водата не врие дури и на +300-400 °C!
Сепак, постои уште една можност за загревање на водата на високи температури без да зоврие. Забележано е дека формирањето на првите меурчиња започнува на грубоста на садот, како и околу повеќе или помалку големи честички на загадувачи присутни во течноста. Затоа, ако загреете апсолутно чиста течност во совршено полиран сад, тогаш при нормален атмосферски притисок е можно оваа течност да не врие на многу високи температури. Т.н прегреана течност, се карактеризира со екстремна нестабилност - минимално туркање или удар на дамка прашина е доволно за течноста веднаш да зоврие (и всушност буквално да експлодира) во целиот волумен одеднаш.
Со одреден напор, обичната вода може да се загрее до +130 °C и нема да врие. За да се добијат високи температури, веќе е неопходно да се користи специјална опрема, но границата се јавува на +300 ° C - прегреана вода на оваа температура може да постои дел од секундата, по што се јавува експлозивни шуми.
Интересно, прегреаната течност може да се добие на друг начин - со загревање на релативно ниски температури(малку под +100 °C) и нагло го намалувате притисокот во садот (на пример, со клип). Во овој случај, се формира и прегреана течност која може да врие со минимална изложеност. Овој методкористено во балон комори, регистрирање наплатува елементарни честички. Кога лета низ презагреана течност, честичката предизвикува локално вриење, а надворешно тоа се прикажува како појава на трага (трага, тенка линија) од микроскопски меури. Меѓутоа, во меурските комори не се користи вода, туку разни течни гасови.
Значи, водата не секогаш врие на +100 °C - сето тоа зависи од притисокот надворешната срединаили во внатрешноста на садот. Затоа, во планините без специјални средстваНевозможно е да се добие „нормална“ врела вода, а во котлите на термоелектраните водата не врие дури и на +300 °C.
Вриее процес на претворање на течност во гасна (пареа) состојба. Во течноста се појавуваат меурчиња или парни шуплини. Меурчињата стануваат поголеми додека течноста во нив испарува. Пареата во меурчињата се претвора во гасовита состојба над течноста.
Вриењето се однесува на интензивна транзиција на течната состојба на водата во пареа. Транзицијата се состои од трансформација на меурчиња на пареа низ целиот волумен на течност на одредена температура.
За разлика од испарувањето, кое може да се случи на која било температура на водата, испарувањето како што е вриењето е можно само на соодветна температура. Оваа температура се нарекува точка на вриење.
Ако ја загреете водата во отворен стаклен сад, ќе забележите дека како што се зголемува температурата, водата почнува да се покрива со мали меурчиња. Таквите меурчиња се формираат поради ширењето на малите воздушни меури кои постојат во микропукнатините во садот.
Пареата внатре во меурчињата е заситена. Како што температурата се зголемува, притисокот на заситената пареа се зголемува. Како резултат на тоа, меурчињата се менуваат во големина. Откако ќе се зголеми волуменот на меурите, се зголемува и архимедската сила што дејствува на нив. Кога се изложени на таква сила, меурчињата почнуваат да брзаат кон површината на водата. Ако горниот слој нема време да се загрее до точката на вриење, односно до сто степени Целзиусови, дел од водената пареа се лади и се спушта. Меурчињата се менуваат во големина, а гравитацијата ги принудува да потонат пониско. Откако се спуштија пониско во потоплите слоеви на вода, тие повторно почнуваат да се издигнуваат на површината. Како што меурчињата се зголемуваат и намалуваат во големина, меурчиња се појавуваат во водата. звучни бранови. Затоа, водата што почнува да врие прави карактеристичен шум.
Откако целата вода ќе достигне температура од 100 степени, меурите кои стигнуваат до површината престануваат да се намалуваат во големина. Тие почнуваат да пукаат откако ќе стигнат до површината на водата. Водената пареа почнува да излегува од водата. Водата создава специфичен звук.
Во моментот на вриење, температурата на течноста и пареата не се менува. Останува во една состојба додека не испари целата течност. Ова се случува затоа што целата енергија се троши на претворање на водата во пареа.
Температурата на која водата почнува да врие се нарекува точка на вриење.
Точката на вриење директно зависи од притисокот што се врши на површината на течноста. Ова се објаснува со зависноста од притисок заситена пареана температура. Меурчињата на пареа постојано растат. Растот продолжува додека притисокот на заситената пареа внатре не го надмине притисокот на течноста. Овој притисок се состои од надворешен притисок и хидростатички притисок на течноста.
Ако се зголеми надворешниот притисок, тогаш ќе се зголеми и точката на вриење!
Секој возрасен знае дека водата почнува да врие на температура од сто степени Целзиусови. Мора да се запомни дека оваа точка на вриење ќе биде при нормален атмосферски притисок, што е 101 kPa. Ако притисокот се зголеми, точката на вриење ќе се промени.
Како што се намалува надворешниот атмосферски притисок, точката на вриење ќе се намали. ВО планинска областводата врие на температура од деведесет степени. Затоа, на луѓето кои живеат во оваа област им треба повеќе време за подготовка на храна. Жителите на рамничарите ќе можат многу побрзо да готват храна. На ниска точка на вриење, невозможно е да се вари обично јајце, бидејќи белката не може да коагулира ако температурата е под 100 степени.
Секоја течност има своја точка на вриење, која зависи од притисокот на заситеноста на пареата. Како што се зголемува притисокот на заситеноста на пареата, точката на вриење се намалува.
Водата што врие е прилично сложен процес кој се состои од четири различни фази кои се разликуваат една од друга:
- Во првата фаза од дното на контејнерот се издигаат мали воздушни меури, а на ѕидовите на контејнерот се појавува и група меурчиња.
- Во втората фаза на вриење, волуменот на меурчиња се зголемува. Со текот на времето, бројот на меурчиња кои се појавуваат во водата и брзаат кон површината почнува да се зголемува. Во оваа фаза, водата почнува да прави малку забележлив шум.
- Во третата фаза започнува масовно издигнување на меурчиња, што предизвикува мало заматување на водата, а по одреден временски период и „побелување“ на водата. Оваа акција наликува на извор во кој тече брз проток на вода. Ова вриење се нарекува „бела пролет“. Оваа фаза е прилично кратка. Што се однесува до звукот, тој станува сличен на звукот што го создава рој пчели.
- Во четвртата фаза се јавува интензивно клокотење на течноста. Се појавува на површината на водата голем број наголеми меурчиња кои почнуваат да пукаат. По неколку минути водата почнува да прска. Појавата на прскање ја карактеризира многу зовриена вода. Звукот станува остар и униформноста престанува. Бучавата наликува на луди пчели кои летаат една кон друга.
- Како се случува процесот на зовриена вода?
- Температура на пареа при врела вода
- Точка на вриење на солена вода
- Точка на вриење на водата во вакуум при различни притисоци
- Точка на вриење на водата во вакуум
- Температура на вриење на водата во котел
- Точка на вриење на водата во планините
- Точки на вриење на вода на различни надморски височини
- Точка на вриење на дестилирана вода
- Специфична топлина на вриење на вода
Како се случува процесот на зовриена вода? ^
Вриењето на водата е сложен процес што се случува во четири фази. Размислете за примерот на зовриена вода во отворен стаклен сад.
Во првата фазаКога водата ќе зоврие, на дното на садот се појавуваат мали воздушни меури, кои можат да се видат и на површината на водата од страните.
Овие меурчиња се формираат како резултат на ширење на мали воздушни меури кои се наоѓаат во мали пукнатини во садот.
Во втората фазаима зголемување на волуменот на меурчиња: сите повеќе меурчињавоздухот брза кон површината. Внатре во меурите има заситена пареа.
Како што се зголемува температурата, притисокот на заситените меурчиња се зголемува, што предизвикува нивно зголемување во големината. Како резултат на тоа, архимедовата сила што делува на меурите се зголемува.
Благодарение на оваа сила, меурите се стремат кон површината на водата. Ако горниот слој на вода немал време да се загрее до 100 степени C(и ова е точката на вриење на чистата вода без нечистотии), потоа меурчињата се спуштаат во потопли слоеви, по што повторно брзаат назад на површината.
Во третата фазасе издига на површината на водата голема количинамеурчиња, што првично предизвикува мало заматување на водата, која потоа „пребледува“. Овој процес не трае долго и се нарекува „бело вриење“.
Конечно, во четвртата фазаПо вриење, водата почнува интензивно да врие, се појавуваат големи пукачки меурчиња и прскање (по правило, прскањата значат дека водата силно зоврила).
Водената пареа почнува да се формира од водата, а водата испушта специфични звуци.
Температура на пареа кога водата ќе зоврие ^
Пареата е гасовита состојба на водата. Кога пареата влегува во воздухот, таа, како и другите гасови, врши одреден притисок врз него.
За време на процесот на формирање на пареа, температурата на пареата и водата ќе останат константни додека целата вода не испари. Овој феномен се објаснува со тоа што целата енергија (температура) е насочена кон претворање на водата во пареа.
Во овој случај, се формира сува заситена пареа. Во таквата пареа нема високо дисперзирани честички од течната фаза. Исто така пареа може да биде заситен влажен и прегреан.
Заситена пареа која содржи суспендирани високо дисперзирани честички од течната фаза, кои се рамномерно распоредени низ целата маса на пареа, се нарекува влажна заситена пареа.
На почетокот на зовриената вода се формира токму таква пареа, која потоа се претвора во сува заситена пареа. Пареата, чија температура е повисока од температурата на зовриената вода, поточно прегреана пареа, може да се добие само со помош на специјална опрема. Во овој случај, таквата пареа ќе биде блиска по своите карактеристики до гасот.
Точка на вриење на солена вода^
Точката на вриење на солената вода ја надминува точката на вриење свежа вода . Следствено солена водаподоцна се вари свежо. Солената вода содржи јони Na+ и Cl-, кои зафаќаат одредена област помеѓу молекулите на водата.
Во солената вода, молекулите на водата се прикачуваат на јоните на сол во процес наречен хидратација. Врската помеѓу молекулите на водата е многу послаба од врската формирана за време на хидратацијата.
Зовриената вода со растворена сол ќе бара повеќе енергија, што во овој случај е температура.
Како што се зголемува температурата, молекулите во солената вода се движат побрзо, но ги има помалку, што предизвикува нивно поретко судир. Како резултат на тоа, се произведува помалку пареа, чиј притисок е помал од оној на пареата на свежа вода.
За притисокот во солената вода да стане поголем од атмосферскиот притисок и да започне процесот на вриење, потребна е повисока температура. Кога ќе додадете 60 грама сол на 1 литар вода, точката на вриење ќе се зголеми за 10 C.
Точка на вриење на водата во вакуум при различни притисоци^
|
Притисок (P) - kPa |
Температура (t) - °C |
Точка на вриење на водата во вакуум ^
Познато е дека при нормален атмосферски притисок водата врие на температура од 100 степени C. Нормалниот атмосферски притисок е 101,325 kPa.
Како што се намалува притисокот на околината, водата врие и испарува побрзо. Вакуумот е простор ослободен од материја. Технички вакуум е медиум кој содржи гас под притисок кој е значително помал од атмосферскиот притисок.
Во вакуум, преостанатиот притисок е приближно 4 kPa.На ова ниво на притисок Точката на вриење на водата ќе биде 300 C. Колку е поголем притисокот во вакуум, толку е поголема точката на вриење на водата.
Точка на вриење на водата во котел ^
Водата што врие е вода доведена до температура на вриење.Како по правило, чајниците се користат за да се добие врела вода. Изладената вода, претходно доведена до вриење, се нарекува зовриена.
Кога водата ќе зоврие, пареата се ослободува обилно. Процесот на испарување е придружен со ослободување на слободни молекули на кислород од течниот состав. Чистата свежа вода врие во котел на температура од 100 степени Ц.
Во врела вода, повеќето патогени бактерии умираат поради продолжената изложеност на висока температура на водата. Кога ќе зовријат солите содржани во тврда вода, се формира талог, кој ни е познат како скала.
Вообичаено зовриена водасе користи за варење кафе и чај, како и за дезинфекција на зеленчук и овошје итн.
Патем знаеш каков состав има? морска вода? Можете да прочитате за ова во статијата:
http://pro8odu.ru/vidy-vody/seawater/pochemu-nelzya-pit-morskuyu-vodu.html, ова е многу интересно!
Точка на вриење на водата во планините^
Како што споменавме погоре, точката на вриење на водата директно зависи од надворешниот притисок. Колку е помал атмосферскиот притисок, толку ќе биде помала точката на вриење.
Познато е дека атмосферскиот притисок значително опаѓа над морското ниво. Затоа, на планините притисокот ќе биде многу помал отколку на нивото на морето.
Секој алпинист знае дека е тешко да се направи чај во планините бидејќи водата не се загрева доволно. Исто така, потребно е подолго време да се готви храна во планините..
Затоа, беше составена посебна табела која ја покажува точката на вриење на водата во зависност од надморската височина.
Температури на вриење на водата на различни надморски височини^
|
Висина (метри) |
Точка на вриење на водата (0 C) |
Овие индикатори може да се променат ако водата содржи нечистотии. Во присуство на неиспарливи нечистотии, точката на вриење на водата ќе се зголеми.
Точка на вриење на дестилирана вода^
Дестилирана вода е прочистена H2O вода која практично не содржи нечистотии.Обично се користи за медицински, технички или истражувачки цели.
Дестилираната вода не е наменета за пиење или готвење. Таквата вода се произведува во специјална опрема - дестилатори, каде испарување на свежа вода и последователна кондензација на пареа.
Овој процес се нарекува " дестилација" По дестилацијата, сите нечистотии присутни во водата остануваат во испарениот остаток.
Точката на вриење на дестилираната вода ќе биде иста како онаа на обичната вода вода од чешма- 100 степени Целзиусови. Разликата е во тоа Дестилираната вода ќе врие побрзо од свежата вода.
Сепак, овој индикатор практично не се разликува од времето на вриење на обичната вода: разликата е само неколку делови од секундата.
Специфична топлина на вриење на водата^
Специфична топлина на вриење на водаили испарување е физичката количина, одразувајќи ја количината на топлина потребна за претворање на 1 литар врела вода во пареа.
Процесот на зовриена вода, како и секоја друга супстанција, се јавува со апсорпција на топлина. Значителен дел од спроведената топлина е неопходна за да се прекинат врските помеѓу молекулите на водата.
Другиот дел од топлината се троши на процеси кои се случуваат при ширење на пареата. Како резултат на апсорпцијата на топлина, енергијата на интеракцијата помеѓу честичките на пареата се зголемува.
Оваа енергија станува поголема од енергијата на интеракцијата на молекулите на водата. Така, кога иста температуравнатрешната енергија на пареата станува поголема внатрешна енергијатечности.
Единица специфична топлинаиспарување во системот SI: [L] = 1 J/kg.
Специфичната топлина на испарувањето на водата е 2260 kJ/kg.
Кратко видео - мерење на точката на вриење на водата:
На која температура врие водата?
Кога врие вода во тава, прво се загреваат дното и ѕидовите и тука се формираат меурчиња со водена пареа. Температурата во нив е значително повисока отколку во остатокот од течноста. Само до одреден момент притисокот на водата врз овие меури не дозволува да избегаат и пареата се компресира. Ова продолжува додека температурата на пареата и најголемиот дел од течноста не се изедначат. Само тогаш меурчињата можат да испливаат на површината и водата почнува да врие. Ова е т.н бел клуч, првата фаза на вриење.
Вообичаено, водата треба да се загрее само до 100 Целзиусови степени за да зоврие.
Ако одите нагоре, тогаш на секои триста метри што ќе се искачите, точката на вриење на водата се намалува за 1 степен.
Алпинистите дури се жалат дека високо во планините нивниот чај не е правилно сварен. На надморска височина од 6 километри, водата веќе врие на 80 степени.
Ако атмосферата под притисок е нормална, тогаш водата ќе зоврие на 100 степени Целзиусови. Па, ако атмосферскиот притисок е висок, тогаш и степенот на вриење ќе биде висок. На пример, во Ереван водата врие на околу 96 степени.
Точка на вриење или точка на вриење е температурата на која течноста врие кога е под постојан притисок. Точката на вриење одговара на температурата на заситената пареа над рамна површина на течност што врие. Сфативме што е вриење и на која температура врие водата? Се чинеше очигледно дека водата врие на 100C, но ова правило работи само при нормален атмосферски притисок, односно 760 mm живаНа пример, високо во планините, каде што притисокот не достигнува 760 mm жива, водата врие пред да достигне 100 C. И водата може да не врие откако ќе достигне 100 C, но под услов оваа вода да е невообичаено чиста, без никакви нечистотии. .
Повеќе или помалку чиста водаПри нормален атмосферски притисок, врие на 100 степени Целзиусови (212 степени целзиусови). Оваа температура е температурна граница помеѓу течноста и гасовити состојбивода.
Водата врие на температура на која притисокот на заситената пареа на водата е еднаков на надворешниот притисок. Затоа, при нормален атмосферски притисок врие на 100 степени. Целзиусови, а кому му е важно колку степени има надвор. Притисокот е важен, а не температурата на надворешното опкружување. И на нула степени, водата не врие во вакуум, туку на притисок над вакуумот - неколку mmHg. чл.
Колку е поголем надворешниот притисок, толку повисока температураводата врие. Но на температури над 374 степени. никаков притисок не е доволен за да се спречи вриење: оваа температура се нарекува критична. На оваа температура (и повисока), водата повеќе не може да биде во течна состојба.
Водата врие во нормални услови (температура животната средина 20 степени Целзиусови, притисок околу 745-760 милиметри жива) кога температурата ќе достигне 100 степени Целзиусови. Точката на вриење на водата зависи од притисокот, на пример, високо во планините, точката на вриење на водата е многу помала, а во шпорет под притисок е 120 степени Целзиусови. Сето ова се должи на разликата во притисокот.
При нормален атмосферски притисок, кој се смета за притисок еднаков на 760 mm. жива колона (P = 760 mm Hg), тогаш во овој случај водата треба да врие и врие на температура од сто степени Целзиусови.
Исто така, добро е познато дека овие бројки (точката на вриење на водата) се намалуваат, соодветно, со намалување на атмосферскиот притисок. На врвовите на планините (на пример, Еверест) водата врие веќе на температура од 70 степени. И обратно - колку е поголем притисокот, толку е поголема/поголема точката на вриење на водата.
Се вчитува...
