Što je ključanje? Specifična toplina isparavanja

Ono što je ključanje poznato je iz školskog kurikuluma. Ipak, ovo znanje brzo nestaje, a postupno ljudi prestanu obraćati pozornost na suštinu uobičajenih pojava. Ponekad je korisno podsjetiti na teorijsko znanje.

definicija

Što je ključanje? To je fizički proces, tijekom kojeg se intenzivna isparavanja odvijaju na slobodnoj površini tekućine i unutar njegove strukture. Jedan od znakova vrenja je formiranje mjehurića, koji se sastoje od zasićene pare i zraka.

Vrijedno je spomenuti postojanje takvog koncepta kao vrelište. Stopa stvaranja pare također ovisi o tlaku. Mora biti trajna. U pravilu, glavna karakteristika tekućih kemikalija je vrelište pri normalnom atmosferskom tlaku. Ipak, čimbenici poput intenziteta zvučnih valova, ionizacije zraka, također mogu utjecati na taj proces.

Stupnjevi kipuće vode

Para se počinje formirati tijekom takvog postupka kao i grijanje. Kipčanje uključuje prolaz tekućine kroz 4 faze:

1. Na dnu posude, kao i na njegovim zidovima počinju formirati mali mjehurići. To je rezultat činjenice da pukotine u materijalu iz koje je napravljen spremnik sadrže zrak koji se širi pod utjecajem visoke temperature.
2. Mjehurići počinju povećavati volumen, što rezultira izlučivanjem na površinu vode. Ako gornji sloj tekućine još nije dostigao točku vrenja, šupljine potonu na dno, nakon čega se ponovno počnu naginjati prema gore. Taj proces dovodi do formiranja zvučnih valova. Zato se tijekom kuhanja vode čuje buka.
3. Najveći broj mjehurića dolazi na površinu, što stvara dojam zamućenosti vode. Nakon toga, tekućina postaje blijeda. S obzirom na vizualni efekt, ova faza kuhanja naziva se "bijeli ključ".
4. Postoji intenzivna turbulencija, koja je praćena formiranjem velikih mjehurića, koji su brzo eksplodirali. Ovaj proces prati pojava prskanja, kao i intenzivno formiranje pare.

Specifična toplina isparavanja

Praktički svaki dan susrećemo takve fenomene kao i vrenje. Specifična toplina isparavanja je fizička veličina koja određuje količina topline. Uz pomoć, tekuća supstanca može se pretvoriti u paru. Kako bi se izračunao ovaj parametar, potrebno je podijeliti toplinsku vrijednost isparavanja za masu.

Kako je mjerenje

Pokazatelj specifičnih toplinu obrazovanja mjeri se u laboratoriju provođenjem odgovarajućih pokusa. Oni uključuju sljedeće:

• mjeri se potrebna količina tekućine koja se zatim ulijeva u kalorimetar;
• početno mjerenje temperature vode;
• na plameniku se postavlja tikvica s tvarima koje treba staviti unaprijed;
• Parna emisija ispitivane tvari pokreće se u kalorimetar;
• ponovljeno mjerenje temperature vode;
• Izmjeren je kalorimetar, što omogućuje izračunavanje mase kondenzirane pare.

Način vrenja mjehurića

Razumijevanje pitanja onoga što kipuće, vrijedno je napomenuti da ima nekoliko načina. Tako, kada se zagrijava, para može nastati u obliku mjehurića. Oni povremeno rastu i rasprsnu. Takav kipajući režim zove se šampanjac. Obično se šupljine napune pare stvaraju samo na zidovima posude. To je zbog činjenice da su obično pregrijani. To je nužan uvjet za ključanje, jer inače mjehurići će se srušiti, ne dosežući velike veličine.

Način kuhanja s filmom

Što je ključanje? Najjednostavniji način objašnjenja ovog postupka je isparavanje na određenoj temperaturi i stalan pritisak. Osim režima mjehurića, film se također izdvaja. Njegova je bitna činjenica da kada se protok topline povećava, pojedinačni mjehurići se sjedinjuju, formirajući sloj para na zidovima posude. Kada dosegnu kritičnu razinu, prolaze kroz površinu vode. Taj je način vrenja različit po tome što se stupanj prijenosa topline sa zidova posude prema tekućini značajno smanjuje. Razlog za to je isti parni film.

Točka vrenja

Treba napomenuti da postoji ovisnost vrelišta na tlaku koji se pojavljuje na površini zagrijanog tekućine. Dakle, uobičajeno se vjeruje da voda kuha kada se zagrije na 100 stupnjeva Celzijusa. Ipak, ovaj pokazatelj može se smatrati valjanim samo ako se indeks atmosferskog tlaka smatra normalnim (101 kPa). Ako se povećava, vrelište se također mijenja u smjeru povećanja. Na primjer, u popularnim posudama za kuhanje tava, tlak je otprilike 200 kPa. Tako se vrelište povećava za 20 boda (do 20 stupnjeva).

Primjer niskog atmosferskog tlaka može se smatrati planinskim područjima. Dakle, s obzirom na to da je dovoljno mala, voda počinje kuhati na temperaturi od oko 90 stupnjeva. Stanovnici takvih područja moraju provesti mnogo više vremena pripreme hrane. Na taj način, na primjer, kuhati jaje, potrebno je grijati vodu ne manje od 100 stupnjeva, inače se protein neće smrznuti.

Točka vrenja tvari ovisi o zasićenom indeksu tlaka pare. Njegov utjecaj na temperaturu je obrnuto proporcionalan. Na primjer, živa se kuha kad se zagrije na 357 stupnjeva Celzijusa. To se može objasniti činjenicom da je zasićeni tlak pare samo 114 Pa (za vodu ta je brojka 101 325 Pa).

Kuhanje u različitim uvjetima

Ovisno o uvjetima i stanju tekućine, vrelište se može bitno razlikovati. Na primjer, vrijedi dodati sol tekućini. Ioni između klorida i natrija molekule vode. Dakle, ključanje zahtijeva red veličine više energije, a time i vremena. Osim toga, takva voda čini mnogo manje pare.

Čajnik se koristi za kipuće vode u domaćim uvjetima. Ako se koristi čista tekućina, procesna temperatura je standardna 100 stupnjeva. Pod sličnim uvjetima, destilirana voda se vreli. Ipak, potrošiti će se malo manje vremena ako uzmemo u obzir odsutnost stranih nečistoća.

Ono što razlikuje ključanje od isparavanja

Kad god se vreli vode, pare se ispuštaju u atmosferu. Ali ova dva procesa ne mogu se identificirati. To su samo načini isparavanja, koji se javljaju pod određenim uvjetima. Stoga, ključanje je fazni prijelaz prvog reda. Ovaj proces je intenzivniji od isparavanje. Ovo je uzrokovana je stvaranjem parnih točkica. Također je vrijedno napomenuti da se proces isparavanja odvija isključivo na površini vode. Točka vrenja odnosi se na cijeli volumen tekućine.

Što ovisi isparavanje?

Isparavanje je postupak prevođenja tekućih ili krutih tvari u plinovito stanje. Postoji "let" atoma i molekula, čija je veza s ostalim česticama oslabljena pod utjecajem određenih uvjeta. Na brzinu isparavanja mogu utjecati sljedeći čimbenici:

• površina tekućine;
• temperatura same tvari, kao i okoliš;
• brzina molekula;
• vrsta tvari.

Zanimljive činjenice o ključanju

Energija kipuće vode široko koristi čovjek u svakodnevnom životu. Taj je proces postao toliko uobičajen i poznat da nitko ne misli o svojoj prirodi i značajkama. Ipak, vezano je uz brojne zanimljive činjenice:

• Vjerojatno su svi primijetili da ima rupa u poklopcu kotla, ali vrlo malo ljudi misli o svojoj svrsi. To je učinjeno u svrhu djelomičnog oslobađanja pare. U suprotnom, voda može prskati kroz izljevnicu.
• Trajanje kuhanja krumpira, jaja i ostalih prehrambenih proizvoda ne ovisi o tome koliko je topli grijač. Važno je samo činjenica koliko dugo su bili pod utjecajem kipuće vode.
• Kod brzine kao što je vrelište, ne utječe na snagu uređaja za grijanje. Može utjecati samo na brzinu isparavanja tekućine.
• Kuhanje nije povezano samo sa zagrijavanjem vode. Ovim postupkom možete također zamrznuti tekući. Stoga se tijekom procesa vrenja mora provoditi kontinuirana evakuacija zraka iz posude.
• Jedan od najvažnijih problema za kućanice je da mlijeko može "pobjeći". Dakle, rizik od ovog fenomena se značajno povećava tijekom vremenskih propadanja, što je popraćeno padom atmosferskog tlaka.
• Najtoplija kipuća voda dobiva se u dubokim podzemnim rudnicima.
• Kroz eksperimentalna istraživanja, znanstvenici su uspjeli utvrditi da na Marsu voda nestaje na temperaturi od 45 Celzijevih stupnjeva.

Može li voda kuhati na sobnoj temperaturi?

Jednostavnim proračunima znanstvenici su uspjeli utvrditi da voda može kuhati sobna temperatura na razini stratosfere. Slični uvjeti mogu se ponovno izraditi pomoću vakuumske pumpe. Ipak, slično iskustvo može se provesti u jednostavnijim, svjetovnim uvjetima.

U litarskoj tikvici morate kuhati 200 ml vode, a kad se posuda napuni pare, mora biti dobro zatvorena, uklonjena iz vatre. Postavljanje iznad kristalizatora potrebno je pričekati kraj procesa vrenja. Zatim je tikvica natočila hladnu vodu. Nakon toga, posuda će ponovno početi intenzivno kuhati. To je zbog činjenice da je pod utjecajem niske temperature, pare na vrhu žarulje spuštene.