При каква температура кипи водата? Зависимост на температурата на кипене от налягането. Как се променя точката на кипене на водата в зависимост от налягането. Точката на кипене на течността при промяна на външното налягане

Кипенето е интензивен преход на течност в пара, който протича с образуването на парни мехурчета в целия обем на течността при определена температура.

Изпарението, за разлика от кипенето, е много бавен процес и се случва при всяка температура, независимо от налягането.

Когато течните тела се нагряват, тяхната вътрешна енергия се увеличава, докато скоростта на движение на молекулите се увеличава, а кинетичната им енергия се увеличава. Кинетичната енергия на някои молекули се увеличава толкова много, че става достатъчна, за да преодолее взаимодействието между молекулите и да излети от течността.

Ние сме наблюдавали това явление експериментално. За да направим това, загряхме вода в отворена стъклена колба, измервайки нейната температура. Наляхме 100 ml вода в стъклена колба, която след това прикрепихме към държач и поставихме върху спиртната лампа. Първоначалната температура на водата е 28 ºC.

Време Температура Процес в колба

2 минути 50° По стените на колбата се появяват много малки мехурчета

2 минути. 45 сек. 62° Мехурчетата започнаха да стават по-големи. Чу се шум

4 минути 84° Мехурчетата стават по-големи и се издигат на повърхността.

6 мин. 05 сек. 100° Обемът на мехурчетата рязко се е увеличил, те активно се пукат на повърхността. Водата кипи.

Таблица №1

Въз основа на резултатите от нашите наблюдения можем да идентифицираме етапите на кипене.

Етапи на кипене:

Изпарението от повърхността на течността се увеличава с повишаване на температурата. Понякога може да има мъгла (самата пара не се вижда).

На дъното и стените на съда се появяват въздушни мехурчета.

Първо се загрява съдът, а след това течността на дъното и по стените. Тъй като във водата винаги има разтворен въздух, при нагряване въздушните мехурчета се разширяват и стават видими.

Въздушните мехурчета започват да се уголемяват и се появяват в целия обем и мехурчетата ще съдържат не само въздух, но и водна пара, тъй като водата ще започне да се изпарява вътре в тези въздушни мехурчета. Появява се характерен шум.

Когато достатъчно голям обембалон, под въздействието на Архимедова сила, той започва да се издига нагоре. Тъй като течността се нагрява чрез конвекция, температурата на долните слоеве е по-висока от температурата горни слоевевода. Следователно в издигащ се балон водната пара ще кондензира и обемът на мехура ще намалее. Съответно, налягането вътре в балона ще бъде по-малко от налягането на атмосферата и течния стълб, упражняван върху балона. Балонът ще се срути. Чува се шум.

При определена температура, тоест когато цялата течност се нагрява в резултат на конвекция, когато се приближи до повърхността, обемът на мехурчетата рязко се увеличава, тъй като налягането вътре в мехурчето става равно на външното налягане (на атмосферата и течната колона). Мехурчетата се пукат на повърхността и над течността се образува много пара. Водата кипи.

Признаци на кипене

Много пукащи се мехурчета. Много пара на повърхността.

Условия на кипене:

Налягането вътре в мехура е равно на налягането на атмосферата плюс налягането на течния стълб над мехура.

За да доведете водата до кипене, не е достатъчно просто да я загреете до 100º C; трябва също така да й осигурите значително количество топлина, за да трансформирате водата в друго агрегатно състояние, а именно пара.

Ние потвърдихме горното твърдение чрез опит.

Взехме стъклена колба, закрепихме я към държач и я поставихме в тенджера, стояща на огъня с чиста водатака че бутилката да не докосва дъното на нашия тиган. Когато водата в тигана заври, водата в колбата не заври. Температурата на водата в колбата достигна почти 100º C, но не заври. Този резултат можеше да се предвиди.

Заключение: за да доведете водата до кипене, не е достатъчно просто да я загреете до 100º C, трябва да й осигурите значително количество топлина.

Но каква е разликата между вода в колба и вода в тиган? В края на краищата мехурът съдържа същата вода, само отделена от останалата маса чрез стъклена преграда; защо с него не се случва същото, както с останалата вода?

Тъй като преградата не позволява на водата от мехурчето да участва в онези течения, които смесват цялата вода в тигана. Всяка частица вода в тигана може директно да докосне нагрятото дъно, но водата в колбата влиза в контакт само с вряща вода.

И така, забелязахме, че е невъзможно да се кипне вода с чиста вряща вода.

След като завършихме експеримент 2, изсипахме шепа сол във водата, която вря в тенджера. Водата спря да кипи за известно време, но отново започна да кипи при температура над 100 ºС. Скоро водата в стъклената колба започна да кипи.

Заключение: Това се случи, защото на водата в колбата беше даден достатъчен запас от топлина, за да заври.

Въз основа на горното можем ясно да определим разликата между изпаряване и кипене:

Изпарението е спокоен, повърхностен процес, който се случва при всяка температура.

Кипенето е бурен, обемен процес, придружен от отваряне на мехурчета.

3. Точка на кипене

Температурата, при която една течност кипи, се нарича точка на кипене.

За да се получи изпарение в целия обем на течността, а не само от повърхността, тоест течността да кипи, е необходимо нейните молекули да имат подходяща енергия, а за това те трябва да имат подходяща скорост , което означава, че течността трябва да се нагрее до определена температура.

Трябва да се помни, че различните вещества имат различни точки на кипене. Точките на кипене на веществата са определени експериментално и са посочени в таблицата.

Име на веществото Точка на кипене ° C

Водород -253

Кислород -183

Мляко 100

Олово 1740

Желязо 2750

Таблица № 2

Някои вещества, които при нормални условия са газове, когато се охладят достатъчно, се превръщат в течности, които кипят при много ниски температури. Течен кислород, например, с атмосферно наляганекипи при температура -183 ºС. Веществата, които при обикновени условия наблюдаваме в твърдо състояние, се превръщат в течности, когато се стопят, като кипят при много високи температури. висока температура.

За разлика от изпаряването, което се случва при всяка температура, кипенето се случва при определена и постоянна температура за всяка течност. Ето защо, например, когато готвите храна, трябва да намалите топлината, след като водата заври, това ще спести гориво и температурата на водата ще остане постоянна през цялото време на кипене.

Проведохме експеримент, за да проверим точката на кипене на вода, мляко и алкохол.

По време на експеримента последователно нагрявахме вода, мляко и алкохол до кипене в стъклена колба на спиртна лампа. В същото време измервахме температурата на течността, докато кипеше.

Извод: Водата и млякото кипят при температура 100ºC, а алкохолът - при 78ºC.

100ºC графика на времето за кипене на tºC на кипяща вода и мляко

78ºC време на кипене графика на кипене на алкохол

Кипенето е неразривно свързано с топлопроводимостта, поради което топлината се пренася от нагряващата повърхност към течността. В кипяща течност се установява определено разпределение на температурата. Топлопроводимостта на водата е много ниска, което потвърдихме със следния опит:

Взехме епруветка, напълнихме я с вода, потопихме в нея парче лед и за да не изплува, го притиснахме с метална гайка. В същото време водата имаше Свободен достъпкъм леда. След това наклонихме епруветката над пламъка на спиртната лампа, така че пламъкът да докосне само върха на епруветката. След 2 минути водата започва да кипи отгоре, но на дъното на епруветката остава лед.

Загадката е, че на дъното на епруветката водата изобщо не завира, а остава студена, кипи само отгоре. Разширявайки се от топлината, водата става по-лека и не потъва на дъното, а остава в горната част на епруветката. Течения топла водаи смесването на слоевете ще се случи само в горната част на епруветката и няма да включва повече долните плътни слоеве. Топлината може да се пренася само надолу чрез проводимост, но топлопроводимостта на водата е изключително ниска.

Въз основа на казаното в предишните параграфи на работата, ние подчертаваме характеристиките на процеса на кипене.

Характеристики на кипене

1) При кипене енергията се изразходва, а не се освобождава.

2) Температурата остава постоянна през целия процес на кипене.

3) Всяко вещество има своя собствена точка на кипене.

4. От какво зависи точката на кипене?

При нормално атмосферно налягане точката на кипене е постоянна, но когато налягането върху течността се променя, тя се променя. Колкото по-високо е налягането върху течността, толкова по-висока е точката на кипене и обратно.

Проведохме няколко експеримента, за да проверим правилността на това твърдение.

Взехме една колба с вода и я сложихме на спиртната лампа да се стопли. Предварително подготвихме тапа с гумена крушка, поставена в нея. Когато водата в колбата заври, затворихме колбата със запушалка с крушка. След това натиснахме крушката и кипенето към колбата спря. Когато натиснахме крушката, увеличихме налягането в колбата и условията на кипене бяха нарушени.

Заключение: С увеличаване на налягането се повишава точката на кипене.

Взехме уок, напълнихме го с вода и сложихме водата да заври. След това затвориха колбата с плътна запушалка и я обърнаха, закрепвайки я в държача. Изчакахме, докато водата в колбата спре да кипи и изляхме вряща вода върху колбата. Нямаше промени в колбата. След това слагаме сняг на дъното на колбата и водата в колбата веднага завира.

Това се случи, защото снегът охлади стените на бутилката, в резултат на което парите вътре се кондензираха във водни капчици. И тъй като въздухът беше изгонен от стъклената бутилка по време на кипене, сега водата в нея е подложена на много по-малко налягане. Но е известно, че когато налягането върху течността намалява, тя кипи при по-ниска температура. Следователно, въпреки че в нашата колба има вряща вода, врящата вода не е гореща.

Заключение: Когато налягането намалява, точката на кипене намалява.

Както знаете, атмосферното налягане намалява с увеличаване на надморската височина. Следователно точката на кипене на течността също намалява с увеличаване на надморската височина и съответно се увеличава с намаляване на надморската височина.

Така американски учени откриха на дъното Тихи океан, на 400 км западно от Puuget Sound, супер горещ извор с температура на водата 400º C. Благодарение на високо наляганеподобно на водите на източник, разположен на голяма дълбочина, водата в него не кипи дори при тази температура.

А в планинските райони, на надморска височина от 3000 m, където атмосферното налягане е 70 kPa, водата кипи при 90 º C. Следователно жителите на тези райони, които използват такава вряща вода, изискват много повече време за готвене на храна, отколкото жителите на равнините . Но по принцип е невъзможно да сварите пилешко яйце в тази вряща вода, тъй като бялото не се коагулира при температури под 100 ºC.

В романа на Жул Верн „Децата на капитан Грант“ пътници на проход в Андите откриват, че термометър, потопен във вряща вода, показва само 87º C.

Този факт потвърждава, че с увеличаване на надморската височина точката на кипене намалява, тъй като атмосферното налягане намалява.

5. Стойност на кипене

Кипенето е огромно практическо значениекакто в ежедневието, така и в производствените процеси.

Всеки знае, че без варене не бихме могли да приготвим повечето от ястията в нашата диета. По-горе, в работата, разгледахме зависимостта на точката на кипене от налягането. Благодарение на натрупаните знания в тази област, домакините вече могат да използват тенджери под налягане. В тенджера под налягане храната се готви под налягане от около 200 kPa. Точката на кипене на водата достига 120 º C. Във водата при тази температура процесът на „кипене“ протича много по-бързо, отколкото в обикновената вряща вода. Това обяснява името „тенджера под налягане“.

Намаляването на точката на кипене на течността също може да има полезна стойност. Например при нормално атмосферно налягане течният фреон кипи при температура около 30ºC. Чрез намаляване на налягането точката на кипене на фреона може да се свали под 0ºС. Това се използва в изпарителя на хладилника. Благодарение на работата на компресора в него се създава намалено налягане и фреонът започва да се превръща в пара, премахвайки топлината от стените на камерата. Поради това температурата вътре в хладилника намалява.

Процесът на кипене е в основата на работата на такива необходими медицински устройства като автоклав (устройство за стерилизиране на инструменти) и дестилатор (устройство за производство на дестилирана вода).

Разликата в точките на кипене на различните вещества се използва широко в технологиите, например в процеса на дестилация на масло. Когато маслото се нагрее до 360ºC, тази част от него (мазут), която има висока точка на кипене, остава в него, а тези части, които имат точка на кипене под 360ºC, се изпаряват. От получената пара се получават бензин и някои други видове гориво.

Изброихме само няколко примера за ползите от варенето, от които вече можем да направим изводи за необходимостта и значението на този процес в нашия живот.

6. Заключение

В хода на изучаването на темата за кипене в горната работа изпълнихме целите, поставени в началото на работата: проучихме въпроси за концепцията за кипене, идентифицирахме етапите на кипене, с обяснение на причините за процесите възникващи, идентифицира признаците, условията и характеристиките на кипенето.

Зависимост на температурата на кипене от налягането

Точката на кипене на водата е 100 °C; може да се мисли, че това е присъщо свойство на водата, че водата, независимо къде и при какви условия е, винаги ще кипи при 100 ° C.

Но това не е така и жителите на високопланинските села го знаят добре.

Близо до върха на Елбрус има къща за туристи и научна станция. Начинаещите понякога се изненадват от „колко трудно е да сварите яйце във вряща вода“ или „защо врящата вода не гори“. В тези случаи им се казва, че водата кипи на върха на Елбрус вече при 82 °C.

Какъв е проблема? Какъв физически фактор пречи на явлението кипене? Какво е значението на надморската височина?

Този физически фактор е налягането, действащо върху повърхността на течността. Не е нужно да се изкачвате до върха на планината, за да проверите истинността на казаното.

Като поставите загрята вода под камбана и изпомпвате или изпомпвате въздух оттам, можете да се уверите, че точката на кипене се повишава с увеличаване на налягането и пада, когато намалява.

Водата кипи при 100 °C само при определено налягане - 760 mm Hg.

Кривата на точката на кипене спрямо налягането е показана на фиг. 98. На върха на Елбрус налягането е 0,5 atm и това налягане съответства на точка на кипене 82 °C.

Но с вода, кипяща при 10–15 mm Hg, можете да се освежите горещо време. При това налягане точката на кипене ще падне до 10–15 °C.

Можете дори да получите „вряща вода“, която има температура на замръзваща вода. За да направите това, ще трябва да намалите налягането до 4,6 mm Hg.

Интересна картина може да се наблюдава, ако поставите отворен съд с вода под камбаната и изпомпвате въздуха. Изпомпването ще доведе до кипене на водата, но кипенето изисква топлина. Няма откъде да се вземе и водата ще трябва да отдаде енергията си. Температурата на врящата вода ще започне да пада, но докато изпомпването продължава, налягането също ще спадне. Следователно кипенето няма да спре, водата ще продължи да се охлажда и накрая ще замръзне.

Такъв цирей студена водавъзниква не само при изпомпване на въздух. Например, когато витлото на кораба се върти, налягането в бързо движещ се слой вода в близост до метална повърхност пада силно и водата в този слой кипи, т.е. В него се появяват множество мехурчета, пълни с пара. Това явление се нарича кавитация (от латинската дума cavitas - кухина).

Като намалим налягането, понижаваме точката на кипене. И като го увеличите? Графика като нашата отговаря на този въпрос. Налягане от 15 atm може да забави кипенето на водата, то ще започне само при 200 °C, а налягане от 80 atm ще доведе до кипене на вода само при 300 °C.

И така, определено външно налягане съответства на определена точка на кипене. Но това твърдение може да се „обърне“, като се каже следното: всяка точка на кипене на водата съответства на собственото си специфично налягане. Това налягане се нарича парно налягане.

Кривата, изобразяваща точката на кипене като функция от налягането, също е крива на налягането на парите като функция от температурата.

Числата, нанесени на графиката на точката на кипене (или на графиката на налягането на парите), показват, че налягането на парите се променя много рязко с температурата. При 0 °C (т.е. 273 K) налягането на парите е 4,6 mm Hg, при 100 °C (373 K) е 760 mm, т.е. нараства 165 пъти. Когато температурата се удвои (от 0 °C, т.е. 273 K, до 273 °C, т.е. 546 K), налягането на парите се увеличава от 4,6 mm Hg до почти 60 atm, т.е. приблизително 10 000 пъти.

Следователно, напротив, точката на кипене се променя с налягане доста бавно. Когато налягането се промени наполовина - от 0,5 atm на 1 atm, точката на кипене се повишава от 82 °C (т.е. 355 K) на 100 °C (т.е. 373 K), а при удвояване от 1 atm на 2 atm - от 100 °C (т.е. 373 K) до 120 °C (т.е. 393 K).

Същата крива, която сега разглеждаме, също контролира кондензацията (кондензацията) на пара във вода.

Парата може да се преобразува във вода чрез компресия или охлаждане.

Както по време на кипене, така и по време на кондензация, точката няма да се премести от кривата, докато не завърши превръщането на парата във вода или водата в пара. Това може да се формулира и така: при условията на нашата крива и само при тези условия е възможно съвместното съществуване на течност и пара. Ако не добавите или премахнете топлината, тогава количествата пара и течност в затворен съд ще останат непроменени. Такава пара и течност се наричат в равновесие, а парата, която е в равновесие с течността, се нарича наситена.

Кривата на кипене и кондензация, както виждаме, има друго значение - това е кривата на равновесие на течността и парата. Равновесната крива разделя полето на диаграмата на две части. Наляво и нагоре (до високи температурии по-ниски налягания) има област на стабилно състояние на парата. Вдясно и надолу е областта на стабилно състояние на течността.

Кривата на равновесие пара-течност, т.е. кривата на точката на кипене спрямо налягането или, което е същото, налягането на парите спрямо температурата, е приблизително еднаква за всички течности. В някои случаи промяната може да бъде малко по-рязка, в други малко по-бавна, но налягането на парите винаги нараства бързо с повишаване на температурата.

Вече сме използвали думите „газ“ и „пара“ много пъти. Тези две думи са доста равни. Можем да кажем: водният газ е водна пара, кислородният газ е течна кислородна пара. Въпреки това се е развил известен навик при използването на тези две думи. Тъй като сме свикнали с определен сравнително малък температурен диапазон, обикновено използваме думата „газ“ за онези вещества, чиято еластичност на парите при обикновени температури е по-висока от атмосферното налягане. Напротив, говорим за пара, когато при стайна температура и атмосферно налягане веществото е по-стабилно под формата на течност.

От книгата Физиците продължават да се шегуват автор Конобеев Юрий

Към квантовата теория абсолютна нулатемпература D. Buck, G. Bethe, W. Riezler (Кеймбридж) „Към квантовата теория на абсолютната нулева температура“ и бележки, чиито преводи са поставени по-долу: Към квантовата теория на абсолютната нулева температура Движение на долната челюст в голям

От книгата Физиците се шегуват автор Конобеев Юрий

Относно квантовата теория за абсолютната нулева температура По-долу е даден превод на бележка, написана от известни физици и публикувана в Natur-wissenschaften. Редакторите на списанието „хванаха стръвта на големи имена“ и, без да навлизат в същността на написаното, изпратиха получения материал на

От книгата Медицинска физика автор Подколзина Вера Александровна

6. Математическа статистика и корелационна зависимост Математическата статистика е наука за математическите методи за систематизиране и използване на статистически данни за решаване на научни и практически проблеми. Математическата статистика е тясно свързана с теорията на автора

От книгата на автора

Промяна на налягането с надморската височина С промяната на надморската височина налягането намалява. Това е открито за първи път от французина Перие от името на Паскал през 1648 г. Планината Пуч дьо Дом, близо до която е живял Перие, е била висока 975 м. Измерванията показват, че живакът в тръбата на Торичели пада при изкачване до

От книгата на автора

Влияние на налягането върху точката на топене Ако промените налягането, температурата на топене също ще се промени. Срещнахме същия модел, когато говорихме за кипене. Колкото по-високо е налягането, толкова по-висока е точката на кипене. Това обикновено важи и за топенето. въпреки това

Всеки знае, че точката на кипене на водата при нормално атмосферно налягане (около 760 mm Hg) е 100 °C. Но не всеки знае, че водата може да заври при различни температури. Точката на кипене зависи от редица фактори. При спазване на определени условия водата може да заври и при +70 °C, и при +130 °C, и дори при 300 °C! Нека разгледаме причините по-подробно.

Какво определя точката на кипене на водата?

Кипенето на вода в съд става по определен механизъм. При нагряване на течността по стените на съда, в който се налива, се появяват въздушни мехурчета. Във всеки балон има пара. Температурата на парата в мехурчетата първоначално е много по-висока от нагрятата вода. Но налягането му през този период е по-високо, отколкото вътре в мехурчетата. Докато водата се затопли, парата в мехурчетата се компресира. Тогава под влияние външен натискмехурчетата се пукат. Процесът продължава, докато температурите на течността и парите в мехурчетата се изравнят. Сега парните топки могат да се издигнат на повърхността. Водата започва да кипи. След това процесът на нагряване спира, тъй като излишната топлина се отвежда с пара в атмосферата. Това е термодинамично равновесие. Нека си припомним физиката: налягането на водата се състои от теглото на самата течност и налягането на въздуха над съда с вода. По този начин, като промените един от двата параметъра (налягане на течността в съда и атмосферно налягане), можете да промените точката на кипене.

Каква е точката на кипене на водата в планините?

В планините точката на кипене на течността постепенно пада. Това се дължи на факта, че атмосферното налягане постепенно намалява при изкачване на планина. За да заври водата, налягането в мехурчетата, които се появяват по време на процеса вода за отопление,трябва да бъде равен на атмосферния. Следователно, с всеки 300 m увеличаване на надморската височина в планините, точката на кипене на водата намалява с приблизително един градус. Този тип вряща вода не е толкова гореща, колкото вряща течност на равен терен. На голяма надморска височина е трудно, а понякога и невъзможно, да се вари чай. Зависимостта на врящата вода от налягането изглежда така:

Височина над морското равнище
Точка на кипене

Ами при други условия?

Каква е точката на кипене на водата в вакуум? Вакууме разредена среда, в която налягането е значително по-ниско от атмосферното. Точката на кипене на водата в разредена среда също зависи от остатъчното налягане. При вакуумно налягане 0,001 атм. течността ще кипи при 6,7 °C. Обикновено остатъчното налягане е около 0,004 atm, така че при това налягане водата кипи при 30 °C. С увеличаване на налягането в разредена среда, точката на кипене на течността ще се повиши.

Защо в запечатан контейнер? водата кипис повече висока температура?

В херметически затворен контейнер точката на кипене на течността е свързана с налягането вътре в контейнера. По време на процеса на нагряване се отделя пара, която се утаява като конденз по капака и стените на съда. По този начин налягането вътре в съда се увеличава. Например в тенджера под налягане налягането достига 1,04 atm, така че течността кипи в нея при 120 °C. Обикновено в такива контейнери налягането може да се регулира с помощта на вградени вентили, а оттам и температурата.

1.1 Кипене - физическо явление

кипене -интензивен преход на течност в пара, дължащ се на образуването и растежа на парни мехурчета в целия обем на течността при определена температура. Кипенето може да се случи само при определена температура и налягане.

Течността винаги съдържа разтворен газ, чиято степен на разтваряне намалява с повишаване на температурата. Когато течността се нагрява отдолу, газът започва да се отделя под формата на мехурчета по стените на съда. Това са центрове на изпарение. Течността се изпарява в тези мехурчета. Следователно, в допълнение към въздуха, те съдържат наситена пара, чието налягане бързо се увеличава с повишаване на температурата и мехурчетата нарастват по обем и следователно Архимедовите сили, действащи върху тях, се увеличават. Когато плаващата сила стане по-голяма от гравитацията на мехура, той започва да плава. Но докато течността се нагрее равномерно, докато се издига, обемът на мехурчето намалява, когато навлезе в по-малко нагрети слоеве (налягане наситена паранамалява с понижаване на температурата), парата в нея кондензира, топлината, която се отделя по време на кондензацията, ускорява нагряването на течността в целия обем. И преди да достигнат свободната повърхност, мехурчетата изчезват (колабират), поради което чуваме характерен шум преди кипене. Когато температурата на течността се изравни, обемът на мехурчето ще се увеличи, докато се издига, тъй като налягането на наситените пари не се променя и външното налягане върху мехурчето, което е сумата от налягането на течността над мехурчето и атмосферно налягане, намалява. Мехурът достига свободната повърхност на течността, пука се и от него излиза наситена пара - течността кипи. Налягането вътре в мехур с пара е сумата от налягането на наситените пари, хидростатичното и лапласовото налягане (капилярно). Ако последното може да се пренебрегне, тогава условието за кипене ще бъде равенството на налягането на наситените пари и атмосферното налягане.

По този начин, за да заври една течност, трябва да бъдат изпълнени следните условия:

Наличие на центрове за генериране на пара
Постоянно подаване на топлина. (Q=Lm)
Равенството на сумата от атмосферното и хидростатичното налягане на общото налягане на наситените пари.

1.2 Фактори, влияещи върху точката на кипене на течност

Кипене на вещество и атмосферно налягане

Точката на кипене на водата е 100°C; някой може да си помисли, че това е присъщо свойство на водата, че водата, независимо къде и при какви условия е, винаги ще кипи при 100°C.

Но това не е така и жителите на високопланинските села го знаят добре.

Близо до върха на Елбрус има къща за туристи и научна станция. Начинаещите понякога се изненадват от „колко трудно е да сварите яйце във вряща вода“ или „защо врящата вода не гори“. При тези условия им се казва, че водата кипи на върха на Елбрус вече при 82°C.

Физически фактор, оказващо влияние върху точката на кипене е налягането, действащо върху повърхността на течността.

С увеличаването на атмосферното налягане точката на кипене се повишава средно с 1°C за промяна на налягането от 26 mm. rt. Изкуство.

Кипене на вещество с примеси

По правило точката на кипене при нормално атмосферно налягане се дава като една от основните характеристики на химически чистите вещества. Ами ако добавим захар или сол към течността?

Течността кипи при температура, при която общото налягане на наситените пари става равно на външното налягане. Ако разтворите нелетливо вещество, т.е. налягането на неговите наситени пари над разтвора може да бъде пренебрегнато, тогава налягането в мехурчетата е сумата от налягането на наситените пари на всеки компонент от течната смес. P 1 + P 2 = P atm Делът на всяко парциално налягане зависи от температурата и количеството на веществото. В случай на разтваряне на нелетливо вещество, на повърхността има по-малко молекули на разтворителя (чиста течност), които могат да се изпарят - част от пространството е заето от молекули на примеси (разтворено вещество). Тогава налягането на наситените пари над разтвора при всяка температура ще бъде по-малко, отколкото над чистия разтворител и равенството с неговото външно налягане ще бъде постигнато при по-висока температура. По този начин точката на кипене на разтвор на нелетливо вещество винаги е по-висока от точката на кипене на чиста течност при същото налягане. Нелетливите примеси повишават точката на кипене.

По този начин точката на кипене зависи от наличието на примеси, като обикновено се увеличава с увеличаване на концентрацията на примеси.

Варене на различни вещества

Всяка течност има своя точка на кипене. Зависи от силите на привличане между молекулите (за газовете те са по-малки, отколкото за течностите и твърди вещества, а течностите имат по-малко от твърдите вещества). Колкото по-бързо парата се насища над дадено вещество (налягане на парите на веществото = налягане на околната среда), толкова по-бързо ще заври. Така например: t кипи етилов алкохол = 78,3 o C; t kip желязо = 3200 o C; t кипене на азот = -195,3 o C.

$моб_инфо$