Какво кипи е известно от училищетопрограми. Независимо от това, това знание бързо се изпарява и постепенно хората спират да обръщат внимание на същността на познатите явления. Понякога е полезно да си припомним теоретичните знания.
дефиниция
Какво е кипене? Това е физически процес, по време на който се извършва интензивно изпаряване както на свободната повърхност на течността, така и в нейната структура. Един от признаците на кипене е образуването на мехурчета, които са съставени от наситена пара и въздух.
Струва си да се отбележи съществуването на такова нещо катотемпература на кипене. Скоростта на образуване на пара също зависи от налягането. Трябва да е постоянно. Обикновено основната характеристика на течните химикали е точката на кипене при нормално атмосферно налягане. Независимо от това, този процес може да бъде повлиян и от такива фактори като интензивността на звуковите вълни, йонизацията на въздуха.
Етапи на кипене на вода
Парата неизбежно ще започне да се образува по време на процедура като нагряване. Кипенето включва преминаване на течност през 4 етапа:
- На дъното на съда, както и на стените му, започватобразуват се малки мехурчета. Това се дължи на факта, че въздухът се съдържа в пукнатините в материала, от който е направен контейнерът, който се разширява под въздействието на висока температура.
- Мехурчетата започват да увеличават обема си, вв резултат на това те избухват на повърхността на водата. Ако горният слой на течността все още не е достигнал точката на кипене, кухините потъват на дъното, след което отново започват да клонят нагоре. Този процес води до образуването на звукови вълни. Ето защо можем да чуем шум, докато кипнем вода.
- Най-голямото количество изплува на повърхносттамехурчета, което създава впечатление за мътност във водата. След това течността става бледа. Като се има предвид визуалният ефект, този етап на кипене се нарича "бял ключ".
- Наблюдава се интензивно бълбукане, което е придружено от образуването на големи мехурчета, които бързо се спукват. Този процес е придружен от появата на пръски и интензивно генериране на пара.
Специфична топлина на изпаряване
Почти всеки ден сме изправени пред товаявление като кипене. Специфичната топлина на изпаряване е физическо количество, което определя количеството топлина. С негова помощ течното вещество може да се превърне в пара. За да изчислите този параметър, трябва да разделите топлината на изпаряване на маса.
Как е измерването
Специфичната топлина на образуване се измерва в лабораторни условия чрез провеждане на подходящи експерименти. Те включват следните действия:
- измерва се необходимото количество течност, която след това се излива в калориметъра;
- извършва се първоначално измерване на температурата на водата;
- на горелката се монтира колба с предварително поставено в нея изпитвано вещество;
- парите, отделяни от изпитваното вещество, се пускат в калориметъра;
- температурата на водата се измерва отново;
- калориметърът се претегля, за да се изчисли масата на кондензираната пара.
Кипене на мехурчета
Справяне с въпроса какво е кипене,заслужава да се отбележи, че има няколко режима. Така че при нагряване парата може да се образува под формата на мехурчета. Те периодично растат и се пукат. Този режим на кипене се нарича балонно кипене. Обикновено кухините, пълни с пара, се образуват точно по стените на съда. Това се дължи на факта, че те обикновено се прегряват. Това е необходимо условие за кипене, в противен случай мехурчетата ще се срутят, без да достигнат големи размери.
Режим на кипене на филм
Какво е кипене?Най-лесният начин да се обясни този процес е изпаряването при определена температура и постоянно налягане. В допълнение към балонния режим се отличава и филмът. Нейната същност се състои във факта, че когато топлинният поток се увеличава, отделни мехурчета се комбинират, за да образуват парен слой върху стените на съда. Когато се достигне критичен показател, те пробиват на повърхността на водата. Този режим на кипене се различава по това, че степента на пренос на топлина от стените на съда към самата течност е значително намалена. Причината за това е същият парен филм.
Температура на кипене
Струва си да се отбележи, че има зависимостточка на кипене върху налягането, което е на повърхността на нагрятата течност. Така че, общоприето е, че водата кипи при нагряване до 100 градуса по Целзий. Независимо от това, този показател може да се счита за валиден само ако показателят за атмосферното налягане се счита за нормален (101 kPa). Ако се увеличи, точката на кипене също ще се промени нагоре. Например в популярните тенджери под налягане налягането е около 200 kPa. Така точката на кипене се повишава с 20 точки (до 20 градуса).
Пример за ниско атмосферно налягане еброят планинските райони. И така, като се има предвид, че там е доста малко, водата започва да кипи при температура около 90 градуса. Жителите на такива райони трябва да отделят много повече време за приготвяне на храна. Така например, за да сварите яйце, ще трябва да загреете водата с поне 100 градуса, в противен случай протеинът няма да се навие.
Кипенето на веществото зависи от индикатора за наляганенаситена пара. Ефектът му върху температурата е обратно пропорционален. Например, живакът кипи при нагряване до 357 градуса по Целзий. Това може да се обясни с факта, че налягането на наситените пари е само 114 Pa (за вода тази цифра е 101 325 Pa).
Кипене при различни условия
В зависимост от условията и състоянието на течността,точката на кипене може да варира значително. Например, добавете сол към течността. Хлорните и натриевите йони са разположени между водните молекули. По този начин кипенето изисква порядък повече енергия и съответно повече време. Освен това тази вода генерира много по-малко пара.
Чайникът се използва за кипене на вода в домакинствотоусловия. Ако се използва чиста течност, температурата на този процес е стандартна 100 градуса. Дестилираната вода кипи при подобни условия. Това обаче ще отнеме малко по-малко време, като се има предвид липсата на чужди тела.
Каква е разликата между кипене и изпаряване
Винаги, когато водата заври, парапуснати в атмосферата. Но тези два процеса не могат да бъдат идентифицирани. Те са само начини за изпаряване, което се случва при определени условия. И така, кипенето е фазов преход от първи ред. Този процес е по-интензивен от изпарението. Това се дължи на образуването на парни центрове. Също така си струва да се отбележи, че процесът на изпаряване се извършва изключително на повърхността на водата. Кипенето се отнася до целия обем течност.
От какво зависи изпарението?
Изпаряването е процеспревръщане на течност или твърдо вещество в газообразно състояние. "Излитат" атоми и молекули, чиято връзка с останалите частици отслабва под въздействието на определени условия. Скоростта на изпаряване може да бъде повлияна от следните фактори:
- течна повърхност;
- температурата на самото вещество, както и околната среда;
- молекулна скорост;
- вид вещество.
Интересни факти за кипенето
Кипящата енергия на водата се използва широкочовек в ежедневието. Този процес е станал толкова често и обичайно, че никой не мисли за неговото естество и характеристики. Въпреки това, редица интересни факти са свързани с кипенето:
- Вероятно всички са забелязали, че капакът на чайника съдържадупка, но малко хора се замислят за нейната цел. Прави се с цел частично изпускане на пара. В противен случай водата може да изпръсне през чучура.
- Продължителност на варене на картофи, яйца и другихраната не зависи от това колко мощен е нагревателят. Важното е колко дълго са били изложени на врящата вода.
- Индикатор като точката на кипене не се влияе от мощността на отоплителното устройство. Това може да повлияе само на скоростта на изпаряване на течността.
- Кипенето не се свежда само до нагряване на вода. Процесът също може да накара течността да замръзне. И така, по време на процеса на кипене е необходимо непрекъснато да се изпомпва въздух от съда.
- Един от най-належащите проблеми за домакинитее, че млякото може да "избяга". Така че, рискът от това явление се увеличава значително по време на влошаване на времето, което е придружено от спад на атмосферното налягане.
- Най-горещата вряща вода се получава в дълбоките подземни мини.
- Чрез експериментални изследвания учените са успели да установят, че водата на Марс кипи при температура от 45 градуса по Целзий.
Може ли водата да кипи при стайна температура?
Чрез прости изчисления учените успяхаустановете, че водата може да кипи при стайна температура на нивото на стратосферата. Подобни условия могат да бъдат пресъздадени с помощта на вакуумна помпа. Независимо от това, подобно преживяване може да се извърши при по-прости, светски условия.
В литрова колба трябва да заври 200 мл вода икогато контейнерът се напълни с пара, той трябва да бъде плътно затворен, отстранен от огъня. След като го поставите върху кристализатора, трябва да изчакате до края на процеса на кипене. След това колбата се залива със студена вода. След това в контейнера отново ще започне енергично кипене. Това се дължи на факта, че под въздействието на ниска температура парата в горната част на колбата пада надолу.
