Ce determină temperatura de fierbere

Kipenie- un lichid intensiv la vapori de tranziție care apar cu formarea de bule de abur în tot volumul de lichid la o anumită temperatură.

Evaporarea Spre deosebire de fierbere, este lentă și are loc la orice temperatură, indiferent de presiunea.

Atunci când este încălzit corpurile lichide crește lor energetice interne, crește viteza moleculelor, lor crește energia cinetică. Energia cinetică a unora dintre molecule crește, astfel încât devine suficient. pentru a depăși interacțiunea dintre moleculele și să zboare din lichid.

Observăm acest fenomen experimental. Pentru aceasta, am încălzit apă într-un balon de sticlă deschisă, măsurând temperatura. Am turnat în 100 ml de apă într-un balon de sticlă. care este apoi fixat la suport, și a pus pe lampa spirit. Temperatura inițială a apei a fost de 28 ° C.

Procesul de timp Temperatura din balon

2 minute și 50 ° pe pereții balonului a existat o mulțime de bule mici

2min. 45 sec 62 ° bule a început să înaspri. A existat un zgomot

4minuty 84 ° bule devin mai mari, se ridica la suprafata.

6 min 05 sec la 100 ° volumul de bule a crescut brusc, ele sunt de spargere activi la suprafață. Apa fierbe.

Rezultatele putem identifica etapele de observații de fierbere.

-evaporare crește suprafața lichidului ca temperatura crește. Uneori, ceata se poate observa (el nu este vizibil cu aburi).

-pe fundul și pereții vasului există bule de aer.

vas încălzit mai întâi, apoi lichidul din partea de jos și la pereți. Deoarece apa este întotdeauna dizolvat aer, și apoi extins prin încălzire devin vizibile bule de aer.

- bule de aer înaspri încep să apară în întregul volum, și nu numai că ar bule de aer, dar vaporii de apă I, deoarece apa se va evapora în interiorul acestor bule de aer. Există un zgomot caracteristic.

Atunci când un volum suficient de mare de balon este sub influența forței de flotabilitate începe să crească. Deoarece lichidul este metoda prin convecție încălzită, temperatura straturilor inferioare este mai mare decât temperatura straturilor superioare ale apei. Prin urmare, în balon în creștere de vapori de apă se va condensa, și scăderea volumului cu bule. Prin urmare, presiunea din interiorul bulei va fi mai mică decât presiunea atmosferei și coloana de lichid exercitată pe balon. Flaconul se va slam. Zgomotul este generat.

- la o anumită temperatură, adică atunci când rezultatul convecției încălzește toate fluidului se apropie de suprafața volumului de bule crește dramatic ca presiunea din interiorul bulei devine egală cu presiunea exterioară (coloana atmosferică și lichid). Pe suprafața bule de spargere. iar deasupra lichidului produce o mulțime de abur. Apa fierbe.

O mulțime de bule de spargere pe suprafața o mulțime de abur.

Presiunea din interiorul unei presiuni cu bule egală cu presiunea atmosferică, plus coloana de lichid deasupra balonului.

Pentru a aduce apa la fierbere, nu este suficient să-l încălzească până la 100º C, trebuie totuși să-i spună o cantitate considerabilă de căldură pentru a transforma apa într-un alt stat agregat, și anume în perechi.

Declarația de mai sus ne-au confirmat experiență.

Am luat un balon de sticlă. fixat pe suportul și plasat într-o poziție în tigaie la foc cu apă curată atât. la sticla nu atinge partea de jos oalele noastre. Când apa din tigaie a început să fiarbă, apa din vasul nu se fierbe. Temperatura apei din balon a ajuns aproape la 100º C., dar nu se fierbe. ar fi putut fi prevăzute acest rezultat.

Concluzie: pentru a aduce apa la fierbere, nu este suficient să-l încălzească până la 100º C, este necesar să o informeze cu privire la o cantitate considerabilă de căldură.

Dar ceea ce este diferența dintre apa din vasul de apă în tigaie? Într-adevăr, în aceeași sticlă de apă. numai separat de restul paravanul de sticlă, de ce nu a avut loc la ea la fel ca și cea a restului de apă?

Deoarece șicana împiedică bula de apă să participe la acele fluxuri care se amestecă toată apa în tigaie. Fiecare particulă de apă în tigaie se poate atinge în mod direct, temperat de apă balon cu fund, de asemenea, intră în contact doar cu apa calda.

Așa observăm. că apa pură nu este de fierbere se fierbe apa.

În continuare, am realizat un alt experiment.

După încheierea experimentului 2. Noi se toarnă în apa de fierbere într-o oală un pumn de sare. Apa la timp a încetat să fiarbă. și re-fierte la o temperatură de peste 100 ° C, Curând apa într-un balon de sticlă a început de fierbere.

Concluzie: Acest lucru sa întâmplat din cauza. că apa din balon a fost raportată aprovizionarea adecvată de căldură la fierbere.

Pe baza celor de mai sus, putem identifica în mod clar ceea ce este diferența de evaporare și de fierbere:

Evaporarea - este calm. Procedeu de suprafață care apar la orice temperatură.

Se fierbe la fel - un proces rapid. volum, urmată de deschiderea bule.

3. Punctul de fierbere

Temperatura la care fierbe un lichid se numește fierbere.

Pentru evaporarea are loc pe parcursul mai mare parte a lichidului, și nu numai de la suprafață, adică. că fierberea lichidului, este necesar ca moleculele sale au o putere adecvată, iar acest lucru ar trebui să aibă viteza corespunzătoare, apoi lichidul trebuie încălzit la o anumită temperatură.

Trebuie reamintit că temperatură substanțe diferite de fierbere variază. Substanțe temperatura de fierbere definite metode experimentale și sunt listate în tabel.

Denumirea substanței Punct de fierbere ° C

Unele substanțe care, în condiții normale, sunt gazele, sub răcire rândul său, suficient într-un punct de fierbere lichid la o temperatură foarte scăzută. oxigen lichid, de exemplu, la presiunea atmosferică fierbe la o temperatură de -183 ° C Substanțe care, în condiții normale, am văzut în stare solidă, pornind de topire într-un punct de fierbere lichid la o temperatură foarte ridicată.

Spre deosebire de evaporare, care are loc la orice temperatură, fierbere are loc la temperaturi definite și constante pentru fiecare fluid. De aceea, de exemplu, atunci când mesele de gătit trebuie să reducă focul după ce fierbe apa, se va da economia de combustibil, iar temperatura apei este încă menținută constantă la toate timpurile se fierbe.

Am efectuat un experiment pentru a verifica punctul de fierbere al apei, lapte și alcool.

În timpul experimentului, am încălzit alternativ la fierbere într-un balon de sticlă pe apă spirit, lapte și alcool. În același timp, am măsurat temperatura lichidului la fierbere acestuia.

Concluzie: apă și se fierbe lapte la o temperatură de 100 ° C și alcool - la 78º C.

100ºC calendar apă clocotită și lapte de fierbere tºC

-78 ° C la fierbere calendar alcool de fierbere

Fierbere este inseparabil legat cu conductivitatea termică, datorită căruia suprafața fluidului de încălzire este trecut la căldură. Lichidul de fierbere este setat o anumită distribuție a temperaturii. Conductivitatea termică a apei este foarte scăzută. ne-am confirmat următoarea experiență:

Am luat tubul umplut cu apă, a fost cufundat într-o bucată de gheață, și că nu este plutit în sus, dându-i o piuliță de metal. Apa a avut acces liber la gheață. Apoi am înclinat flaconul peste flacăra unei lămpi spirit așa. flacără în cauză numai la partea de sus a tubului. După 2 minute, apa a început să fiarbă peste partea de sus, dar gheața a rămas pe partea de jos a tubului.

Ghicitoarea este că în partea de jos a apei tub de testare nu se fierbe, dar încă rece, ea fierbe doar la partea de sus. Extinderea de la căldură, apa devine mai ușoară și nu scade la partea de jos, dar rămâne în partea superioară a tubului. Fluxul de apă caldă și agitarea straturilor va avea loc numai în partea superioară a tubului și nu sechestra straturile inferioare dense. Încălzire poate fi transmisă numai prin conducție, dar apa este de conductivitate termică extrem de scăzută.

Pe baza lucrărilor de mai sus în paragrafele precedente, vom evidenția anumite caracteristici ale procesului de fierbere.

1) Atunci când energia este consumată de fierbere și nu eliberat.

2) temperatura rămâne constantă pe tot parcursul procesului de fierbere.

3) Fiecare agent are propriul său punct de fierbere.

4. Ce determină temperatura de fierbere

La punctul atmosferică normală de fierbere la presiune este constantă, dar variația presiunii asupra lichidului se schimbă. Punctul de fierbere este mai mare, cu atât mai mare presiunea produsă în fluid și invers.

Am efectuat mai multe experimente pentru a verifica corectitudinea acestei afirmații.

Am luat vasul cu apă, setat la încălzi în lampă spiritul. Se obține în prealabil cu un dop introdus în ea un bec de cauciuc. Când apa din vasul a început să fiarbă, am retorta cu pere. Apoi am apăsat becul, și balonul de fierbere să se oprească. Făcând clic pe bec, am crescut presiunea în vas, precum și condițiile de fierbere sunt încălcate.

Concluzie: Cu o creștere a presiunii crește punctul de fierbere.

Avem un balon cu fund convex, umplut cu apă și adus la apă clocotită. Apoi balonul de plută dens și ea se întoarse, asigurând în suport. Au așteptat până când apa a încetat să fiarbă în balon și a turnat balon de fierbere. Nici o schimbare în vasul nu sa întâmplat. În continuare. am pus zăpadă la fundul balonului. apă și imediat fiartă într-un balon.

Acest lucru sa întâmplat pentru că zăpada sa răcit pereții flaconului, astfel aburul interior condensat în picături de apă. Deoarece aerul din flacon de sticlă a fost expulzat chiar pe fierbere, este acum expus la apă în ea este o presiune mult mai puțin. Dar este cunoscut faptul că o scădere a presiunii asupra fluidului, se fierbe la o temperatură mai joasă. Prin urmare, în balon nostru în timpul fierberii. dar apa de fierbere neîncălzit.

Concluzie: Odată cu scăderea presiunii punctul de fierbere scade.

Este cunoscut faptul că presiunea aerului scade odată cu creșterea altitudinii. Prin urmare, temperatura de fierbere lichid cu creșterea înălțimii, de asemenea, scade și, în consecință, cu o scădere - creștere.

Deci, oamenii de știință americani au găsit în Oceanul Pacific, la 400 km vest de golf sursa Pyuuzhet- de sunet cu supraîncălzită temperatura apei 400º C. Datorita presiunii mari de la sursa de apă situat la o adâncime mare, apa este chiar și la o astfel de temperatură nu se fierbe.

În zonele montane, la o altitudine de 3000m. unde presiunea atmosferica este de 70 kPa. apa fierbe la 90 ° C. Prin urmare, locuitorii din aceste zone, folosind un punct de fierbere. Este nevoie de mult mai mult timp pentru gătit decât locuitorii din câmpii. Un bucătar în apă clocotită pentru acest exemplu, un ou de pui este imposibil, deoarece o proteină la o temperatură sub 100 ° C nu se prăbușește.

În romanul Jules Verne „Copiii căpitanului Grant“ călători pe trecere în Anzi, a constatat că termometrul înmuiată într-o apă clocotită. El a arătat doar 87º C.

Acest fapt este confirmat. că, odată cu creșterea altitudinii. a redus temperatura de fierbere, deoarece scade presiunea atmosferică.

5. fierbere Semnificație

Fierbere este de o mare importanță practică în viața de zi cu zi. și în procesele de producție.

Toată lumea știe că fără fierbere, noi nu ar fi capabil de a găti cele mai multe mese din dieta a alimentelor noastre. Mai sus. în lucrare, am examinat dependența punctul de fierbere al presiunii. Datorită cunoștințelor în acest domeniu, gazda poate folosi o oala sub presiune chiar acum. In oala sub presiune mâncarea este gătită la o presiune de aproximativ 200 kPa. punctul de apă care fierbe, în același timp, este de 120 ° C. Temperatura apei a unui astfel de proces „gem“ apare mult mai rapid decât în ​​apa de fierbere convențional. numita „oala sub presiune“ Acest lucru explică.

Scăderea punctului de fierbere al lichidului poate fi, de asemenea, o valoare utilă. De exemplu, la presiunea atmosferică fierbe freon lichid la aproximativ 30 ° C Când reducerea presiunii, temperaturii de fierbere a agentului frigorific poate fi sub 0 ° C Acesta este utilizat în evaporator frigiderului. Datorită activității presiunii scăzute compresorului este creat în ea. Freon și începe să se transforme în abur. preluarea de căldură de la pereții camerei. Datorită acestei scăderi a temperaturii are loc in interiorul frigiderului.

La lucrările pe bază de proces de fierbere necesar în astfel de dispozitive medicale, ca o autoclavă (pentru sterilizare dispozitiv de instrumente) un distilator (dispozitiv pentru producerea de apă distilată).

Diferența de puncte de substanțe diferite de fierbere este utilizat pe scară largă în domeniu, cum ar fi în timpul distilării. Când uleiul este încălzit la 360ºS acea parte (ulei), care are un punct de fierbere mare, acesta rămâne în ea. și acele părți care au un punct de fierbere mai jos 360ºS. se evaporă. Din benzina aburul produs care rezultă și alți combustibili.

Am enumerat câteva exemple de utilizare fierberii, din care este deja posibil să se tragă concluzii cu privire la necesitatea și importanța acestui proces în viața noastră.

În timpul studiului a subiectului de fierbere în lucrarea de mai sus, am realizat un set de la începutul obiectivului: pentru a explora conceptul de fierbere, se fierbe etapele identificate, cu motivele proceselor, determină condițiile și caracteristicile fierbere.