Co to vře, je známé ze školyprogramy. Přesto se tyto znalosti rychle vypařují a postupně lidé přestávají věnovat pozornost podstatě známých jevů. Někdy je užitečné si připomenout teoretické znalosti.
Definice
Co to vaří?Jedná se o fyzikální proces, během kterého dochází k intenzivní vaporizaci jak na volném povrchu kapaliny, tak v její struktuře. Jedním ze znaků varu je tvorba bublin, které jsou složeny z nasycené páry a vzduchu.
Stojí za zmínku existence takové věci jakoteplota varu. Rychlost vytváření páry závisí také na tlaku. Musí to být konstantní. Hlavní charakteristikou kapalných chemikálií je obvykle bod varu za normálního atmosférického tlaku. Přesto tento proces mohou ovlivnit i takové faktory, jako je intenzita zvukových vln, ionizace vzduchu.
Fáze varu vody
Pára se nevyhnutelně začne tvořit během postupu, jako je zahřívání. Vaření zahrnuje průchod kapaliny 4 fázemi:
- Na dně plavidla, stejně jako na jeho stěnách, začnětetvoří malé bublinky. To je způsobeno skutečností, že vzduch je obsažen v trhlinách v materiálu, ze kterého je nádoba vyrobena, která se pod vlivem vysoké teploty rozpíná.
- Bublinám začne přibývat na objemu, vv důsledku toho se vynoří na povrch vody. Pokud horní vrstva kapaliny ještě nedosáhla bodu varu, dutiny klesají ke dnu, načež opět začnou směřovat vzhůru. Tento proces vede ke vzniku zvukových vln. Proto můžeme při vroucí vodě slyšet hluk.
- Největší množství plave na povrchbubliny, což ve vodě vyvolává dojem zákalu. Poté tekutina zbledne. Vzhledem k vizuálnímu efektu se této fázi varu říká „bílý klíč“.
- Je pozorováno intenzivní bublání, které je doprovázeno tvorbou velkých bublin, které rychle prasknou. Tento proces je doprovázen výskytem potřísnění a intenzivní tvorbou páry.
Specifické výparné teplo
S tím se setkáváme téměř každý denjev jako var. Specifické výparné teplo je fyzikální veličina, která určuje množství tepla. S jeho pomocí lze kapalnou látku přeměnit na páru. Abyste mohli vypočítat tento parametr, musíte rozdělit výparné teplo hmotností.
Jak měření probíhá
Měrné formovací teplo se měří v laboratorních podmínkách prováděním vhodných experimentů. Zahrnují následující akce:
- měří se požadované množství kapaliny, která se poté nalije do kalorimetru;
- provede se počáteční měření teploty vody;
- na hořák je instalována baňka s testovací látkou, do které byla předtím vložena;
- pára uvolněná testovanou látkou se vypouští do kalorimetru;
- teplota vody se znovu změří;
- kalorimetr se zváží a vypočítá hmotnost kondenzované páry.
Bublinkový var
Vypořádat se s otázkou, co je var,stojí za zmínku, že má několik režimů. Při zahřívání se tedy pára může tvořit ve formě bublin. Pravidelně rostou a praskají. Tento varný režim se nazývá bublinkový var. Dutiny naplněné párou se obvykle vytvářejí přesně na stěnách nádoby. Je to dáno tím, že jsou obvykle přehřáté. To je nezbytná podmínka varu, protože jinak se bubliny zhroutí, aniž by dosáhly velkých velikostí.
Režim varu filmu
Co to vaří?Nejjednodušší způsob, jak tento proces vysvětlit, je odpařování při určité teplotě a konstantním tlaku. Kromě režimu bublin se rozlišuje také film. Jeho podstata spočívá v tom, že když se zvýší tok tepla, jednotlivé bubliny se spojí a vytvoří na stěnách nádoby vrstvu páry. Když je dosažen kritický indikátor, prorazí na hladinu vody. Tento režim varu se liší tím, že se výrazně sníží stupeň přenosu tepla ze stěn nádoby na samotnou kapalinu. Důvodem je stejný parní film.
Teplota varu
Stojí za zmínku, že existuje závislostbod varu na tlaku, který je na povrchu zahřáté kapaliny. Obecně se uznává, že voda vře při zahřátí na 100 stupňů Celsia. Tento indikátor však lze považovat za platný pouze tehdy, pokud je indikátor atmosférického tlaku považován za normální (101 kPa). Pokud se zvýší, změní se také bod varu směrem nahoru. Například v populárních tlakových hrncích je tlak asi 200 kPa. Bod varu tedy stoupne o 20 bodů (až o 20 stupňů).
Příkladem nízkého atmosférického tlaku jepočítat horské oblasti. Vzhledem k tomu, že je tam docela malá, voda se začne vařit při teplotě asi 90 stupňů. Obyvatelé těchto oblastí musí trávit přípravou jídla mnohem více času. Takže například k vaření vajíčka budete muset ohřát vodu nejméně o 100 stupňů, jinak se bílkovina nezkroutí.
Vaření látky závisí na indikátoru tlakunasycená pára. Jeho účinek na teplotu je nepřímo úměrný. Například rtuť vře při zahřátí na 357 stupňů Celsia. To lze vysvětlit skutečností, že tlak nasycených par je pouze 114 Pa (pro vodu je tento údaj 101 325 Pa).
Vaření za různých podmínek
V závislosti na podmínkách a stavu kapaliny,bod varu se může výrazně lišit. Například do tekutiny přidejte sůl. Ionty chloru a sodíku se nacházejí mezi molekulami vody. Vaření tedy vyžaduje řádově více energie, a tedy i více času. Tato voda navíc generuje mnohem méně páry.
Konvice slouží k vaření vody v domácnostipodmínky. Pokud se použije čistá kapalina, pak je teplota tohoto procesu standardní 100 stupňů. Destilovaná voda vře za podobných podmínek. Pokud však vezmete v úvahu nepřítomnost nečistot, zabere to trochu méně času.
Jaký je rozdíl mezi varem a odpařováním
Kdykoli voda vaří, napařtevypuštěno do atmosféry. Tyto dva procesy však nelze srovnávat. Jsou to pouze způsoby odpařování, ke kterému dochází za určitých podmínek. Vaření je tedy fázový přechod prvního řádu. Tento proces je intenzivnější než odpařování. To je způsobeno tvorbou parních center. Je také třeba poznamenat, že proces odpařování probíhá výhradně na povrchu vody. Vaření se vztahuje na celý objem kapaliny.
Na čem závisí odpařování?
Odpařování je procespřevedení kapalné nebo pevné látky do plynného stavu. Atomy a molekuly „vylétají“, jejichž vazba se zbytkem částic je vlivem určitých podmínek oslabena. Rychlost odpařování může být ovlivněna následujícími faktory:
- povrchová plocha kapaliny;
- teplota samotné látky a také prostředí;
- rychlost pohybu molekul;
- druh látky.
Zajímavosti o varu
Vroucí energie vody je široce využívánačlověk v každodenním životě. Tento proces se stal tak běžným a známým, že nikdo nemyslí na jeho povahu a vlastnosti. S varem je však spojena řada zajímavých faktů:
- Asi každý si všiml, že existujedíra, ale jen málo lidí přemýšlí o jejím účelu. Provádí se s cílem částečně vypustit páru. V opačném případě může voda vytéct přes výtok.
- Trvání vaření brambor, vajec a dalšíchjídlo nezávisí na tom, jak silný je ohřívač. Záleží jen na tom, jak dlouho byli vystaveni vroucí vodě.
- Indikátor, jako je bod varu, není žádným způsobem ovlivněn výkonem topného zařízení. Může ovlivnit pouze rychlost odpařování kapaliny.
- Vaření není jen o ohřevu vody. Tento proces může také způsobit zmrazení kapaliny. Během procesu varu je tedy nutné z nádoby nepřetržitě evakuovat vzduch.
- Jeden z nejnaléhavějších problémů žen v domácnostije, že mléko může „uniknout“. Riziko tohoto jevu se tedy výrazně zvyšuje během zhoršování počasí, které je doprovázeno poklesem atmosférického tlaku.
- Nejžhavější vroucí voda se získává v hlubinných podzemních dolech.
- Experimentálním výzkumem se vědcům podařilo prokázat, že na Marsu voda vře při teplotě 45 stupňů Celsia.
Může voda vařit při pokojové teplotě?
Díky jednoduchým výpočtům se to vědcům podařilostanovit, že voda může vřít při pokojové teplotě na úrovni stratosféry. Podobné podmínky lze znovu vytvořit pomocí vakuové pumpy. Přesto lze podobnou zkušenost uskutečnit v jednodušších, pozemských podmínkách.
V litrové baňce musíte vařit 200 ml vody akdyž je nádoba naplněna párou, musí být pevně uzavřena, odstraněna z tepla. Po umístění na krystalizátor musíte počkat až do konce procesu varu. Poté se baňka přelije studenou vodou. Poté začne v nádobě opět prudký var. To je způsobeno skutečností, že pod vlivem nízké teploty pára v horní části baňky klesá.
