Какво определя температурата на кипене
Kipenie- интензивно течност пара преход срещащи се с образуването на пара мехурчета през течен обем при определена температура.
Изпаряването разлика кипене, е бавно и се среща при всяка температура, независимо от налягането.
При нагряване течни органи на вътрешните им енергия се увеличава, се увеличава скоростта на молекулите, кинетични своите енергийни увеличава. Кинетичната енергия на някои от молекулите увеличава, така че тя да стане достатъчно. за преодоляване на взаимодействието между молекулите и билета от течността.
Ние наблюдаваме това явление експериментално. За тази цел ние загрява водата в отворена колба стъкло, измерване на температура. Ние се излива в 100 мл вода в стъклена колба. които след това се закрепва към притежателя, и постави на лампата дух. Началната температура на водата е 28 ° С.
Процес Време Температура в колбата
2 минути и 50 ° по стените на колбата имаше много малки мехурчета
2 мин. 45 сек 62 ° мехурчета започнаха да загрубявам. Имаше шум
4minuty 84 ° мехурчета стават по-големи, се повиши до повърхността.
6 мин 05 сек 100 ° рязко увеличава обема на мехурчета, те са активни разрушаване на повърхността. Водата кипи.
Резултатите от Можем да определим етапите на кипене наблюдения.
-изпарение от повърхността на течността се увеличава с повишаване на температурата. Понякога мъглата може да се наблюдава (той не се вижда пара).
-на дъното и стените на съда има въздушни мехурчета.
Първо се загрява съд, след това на течността на дъното и стените. Тъй като водата е винаги разтворен въздух, а след това се разширява чрез загряване станат видими въздушни мехурчета.
- въздушни мехурчета загрубяват започнат да се появяват по целия обем, и ще не само въздушни мехурчета, но аз водна пара, тъй като водата ще се изпари в рамките на тези въздушни мехурчета. Налице е характеристика на шума.
Когато достатъчно голям обем на балона е под влиянието на плавателност сила започва да се покачва. Тъй като течността се затопля метод конвекция, температурата на долните слоеве е по-голяма от температурата на горните слоеве на вода. Ето защо, в балон нараства водна пара кондензира и намаляването на обема балон. Съответно, налягането вътре в балона ще бъде по-малко от налягането на атмосферата и течната колона, упражняван върху балона. Флаконът ще ударят. Генерира се шум.
- при определена температура, т.е., когато в резултат на конвекция затопля всички приближава повърхността на обема на мехурчета увеличава драстично като налягането вътре в балона става равна на външното налягане (атмосферното и течна колона) флуида. На повърхността на мехурчетата се пръсне. и над течността произвежда много пара. Водата кипи.
Много мехурчета пукат на повърхността много пара.
Налягането вътре налягане балон равно на атмосферното налягане плюс течната колона над балона.
За да събере водата да заври, не е достатъчно да се загрява до 100 ° С, все пак трябва да й каже, значително количество топлина, за да конвертирате вода в друго агрегатно състояние, а именно по двойки.
Горната декларация не потвърдим опит.
Взехме стъклена колба,. фиксиран на притежателя и се поставя в позиция в тигана огън с чиста вода, така. За бутилирането не докосва дъното на нашите саксии. Когато водата в тенджерата започна да ври, водата в колбата не заври. Температурата на водата в колбата достигна почти до 100º С., но не заври. могло да бъде предвидено Този резултат.
Заключение: да донесе водата да заври, не е достатъчно да се загрява до 100 ° C, е необходимо да я информира за значително количество топлина.
Но това, което е разликата между водата в колбата от водата в тигана? Всъщност, в една и съща бутилка вода. само отделени от останалата част на стъклената преграда, защо тя не се случи, за да я същата като тази на останалата част от водата?
Тъй като преграда предотвратява балон вода участват в тези потоци, които се смесват всичката вода в коритото. Всяка частица от водата в тенджерата може директно да се докоснат, закалено колба вода също влиза в контакт само с топла вода.
Така че ние наблюдаваме. че чистата вода не е кипяща вода се вари.
На следващо място, ние проведохме друг експеримент.
След края на експеримента 2. Ние се изсипва в кипящата вода в тенджера шепа сол. Водата на време престана да заври. и отново се кипва при температура над 100 ° С Скоро водата в стъклена колба започна кипене.
Заключение: Това се случи, защото. че водата в колбата бе съобщено, адекватно снабдяване на нагряване до кипене.
Въз основа на гореизложеното, ние можем да се определят ясно каква е разликата на изпарение и кипене:
Изпарение - е спокойно. процес на повърхността срещащи се при всякаква температура.
Сварете една и съща - бърз процес. обем, последвано от отваряне на мехурчета.
3. Точка на кипене
Температурата, при която течността се свежда се нарича кипене.
Към изпарението да става през по-голямата част от течността, а не само от повърхността, която е. че течната кипене, е необходимо, че неговите молекули имат подходяща мощност, и това трябва да има подходяща скорост, след което течността се загрява до определена температура.
Трябва да се помни, че температурата на кипене различни вещества варира. вещества кипи температура дефинирани експериментален метод и са посочени в таблицата.
Наименование на веществото Точка на кипене ° С
Някои вещества, които при нормални условия са газове, при достатъчно охлаждане се превърне в течност, кипяща при много ниска температура. Течен кислород, например, при атмосферно налягане кипи при температура от -183 ° С Вещества, които при нормални условия, които сме виждали в твърдо състояние, включване на топене в течна кипене при много висока температура.
За разлика от изпаряване, който се провежда при всяка температура, кипене настъпва при определени и постоянни температури за всяка течност. Ето защо, например, когато готвите ястия трябва да се намали огъня, след като заври водата, тя ще даде икономия на гориво и температурата на водата е все още поддържа постоянна през цялото време заври.
Проведохме един експеримент, за да се провери температурата на кипене на вода, мляко и алкохол.
По време на експеримента, ние последователно загрява до кипене в стъклена колба, в дух на вода, мляко и алкохол. В същото време, ние измерва температурата на течността в неговата точка на кипене.
Заключение: вода и мляко кипене при температура от 100 ° С и алкохол - при 78º С
100ºC график вряща вода и вряща мляко tºC
78ºC вряща график вряща алкохол
На кипене е неразделно свързана с топлопроводимост, поради което се предава на повърхността на нагревателната флуид за нагряване. течност кипене е разположен определена температура разпределение. Топлопроводимостта на водата е много ниска. потвърдихме следния опит:
Взехме тръбата се напълни с вода, тя се потапя в парче лед, и че той не е изплувало, което му придава метална гайка. Водата е имал свободен достъп до лед. Тогава ние, избивайки флакона над пламъка на спиртна лампа така. се отнася само до върха на тръбата пламък. След 2 минути, водата започва да кипи над горната част, но леда остава на дъното на епруветката.
Загадката е, че в дъното на водата епруветка не се вари, но все още е студено, тя се свежда само в горната част. Разширяването от топлината, водата става по-лек и не падне на дъното, но остава в горната част на тръбата. Потокът на топла вода и разбъркване слоевете ще се случи само в горната част на тръбата и не се възползва от по-ниско плътни слоеве. Нагряването може да се предава само чрез проводимост, но водата е изключително ниска топлопроводимост.
Въз основа на горното работата в предходните алинеи, ние подчертава детайлите на процеса на варене.
1) Когато кипяща енергия се консумира, а не освободени.
2) температура остава постоянна по време на процеса на кипене.
3) Всеки агент има своя собствена точка на кипене.
4. Какво определя температурата на кипене
При нормално атмосферно налягане точка на кипене е постоянна, но промяна на налягането на течността се променя. точка на кипене е по-висока, толкова по-голям натиск, произведени в течност и обратно.
Ние проведохме няколко експерименти, за да проверят верността на това твърдение.
Взехме колбата с вода, настроен да се наслаждават на лампата дух. Получава предварително със запушалка поставена в него гумена крушка. Когато водата в колбата започна да ври, ние колба със запушалка с круша. После натисна крушката и кипи колба да спре. С кликване върху крушката, ние са се увеличили налягането в колбата и условията на кипене са нарушени.
Заключение: С увеличаване на налягането се увеличава точката на кипене.
В момента има изпъкнала колба, напълнена с вода и се довежда до кипене вода. Тогава колба гъста тапата и я обърна, обезпечаване на притежателя. Те изчака водата престане да ври в колбата и се излива кипене колба. Няма промени в колбата не се случи. Напред. ние поставяме снега до дъното на колбата. вода и веднага варено в колба.
Това се случва, защото снегът се охлади стени на бутилката, като по този начин пара вътре кондензира във водни капчици. От въздуха от стъкления флакон е изгонен дори на кипене, сега е изложено на вода в него е много по-малко налягане. Но е известно, че намаляването на натиска върху течността, тя кипи при по-ниска температура. Ето защо, в нашия колба по време на кипенето. но вряща вода ненагрят.
Заключение: С понижаване на налягането температурата на кипене намалява.
Известно е, че налягането на въздуха намалява с увеличаване на височината. Следователно, температурата на кипене течност с увеличаване на височината също намалява, и съответно, с намаляване - увеличение.
Така че, намерени американски учени в Тихия океан, на 400 км западно от залива източник Pyuuzhet- Sound с прегрята температура на водата 400º С. поради големия натиск при водоизточника намира на голяма дълбочина, водата е още при такава температура не заври.
В планинските райони, на надморска височина от 3 000 метра. където атмосферното налягане е 70 кРа. вода кипи при 90 ° С. Следователно, жителите на тези области с помощта на кипене. Тя изисква значително повече време за готвене, отколкото жителите на равнините. Готвач във вряща вода за този пример, пиле яйце е невъзможно, тъй като протеин, при температура под 100 ° C не се срине.
В романа на Жул Верн "Децата на капитан Грант" пътници на прохода в Андите, установява, че термометърът потопени във вряща вода с. Той показа на 87º C.
Този факт се потвърждава. че с увеличаване на надморската височина. понижена температура на кипене, като намалява атмосферното налягане.
5. Значение на кипене
Кипене е от голямо практическо значение във всекидневния живот. и в производствените процеси.
Всеки знае, че без да кипи, ние не ще бъде в състояние да се готви най-много храна от диетата на нашата храна. По-горе. в работата, ние разгледахме зависимостта на температурата на кипене на налягане. Благодарение на познанията в тази област, домакинята може да се използва тенджера под налягане в момента. В тенджера под налягане храната се приготвя при налягане от около 200 кРа. точката на кипене на водата в същото време е 120 ° С. Температурата на водата на този процес "задръстване" настъпва много по-бързо, отколкото в конвенционалния вряща вода. наречен "тенджера под налягане" Това обяснява.
Намаляване на точката на кипене на течността може да бъде полезна стойност. Например, при атмосферно налягане свежда течност фреон при около 30 ° С При намаляване на налягането, температурата на хладилния агент кипене може да бъде под 0 ° С Това се използва в изпарителя на хладилника. Благодарение на работата на компресора ниското налягане се създава в него. Фреон и започва да се превръща в пара. предприемането на топлина от стените на камерата. Поради това спадане на температурата се появява в хладилника.
На базата на работата процес кипене изисква такива медицински устройства, като автоклав (за стерилизиране инструменти устройство) на дестилатор (устройство за производство на дестилирана вода).
Разликата в точките на кипене на различни вещества се използва широко в областта на техниката, като например по време на дестилацията. При нагряване масло 360ºS че част (масло), който има голяма точка на кипене остава в него. и онези части, които имат точка на кипене по-долу 360ºS. изпари. От получената пара, произведена бензин и други горива.
Ние сме изброили няколко примера за използването на кипене, от които вече е възможно да се направят изводи за необходимостта и важността на този процес в живота ни.
По време на проучването на темата кипи в горната дейност, ние извършихме набор в началото на целта: да изследва концепцията за заври и се вари в определени етапи, с мотивите на процесите, определя условията и характеристиките на кипене.