La ce temperatură se fierbe apa? Dependența punctului de fierbere la presiune

Încălzirea este procesul de schimbare a stării agregate a unei substanțe. Când vorbim despre apă, ne referim la schimbarea stării lichide în starea de vapori. Este important să rețineți că fierberea nu este evaporarea, care poate apărea chiar la temperatura camerei. De asemenea, nu confunda cu fierberea, care este procesul de încălzire a apei la o anumită temperatură. Acum că am înțeles conceptele, putem determina la ce temperatură apa se fierbe.

Procesul

Însuși procesul de transformare a stării agregate de la lichid la gazos este complex. Și, deși oamenii nu văd acest lucru, există 4 etape:

1. În prima etapă se formează bule mici pe fundul recipientului încălzit. Ele pot fi văzute și pe margini sau pe suprafața apei. Ele se formează datorită extinderii bulelor de aer, care sunt întotdeauna prezente în fisurile rezervorului, în care se încălzește apa.
2. În a doua etapă, volumul bulelor crește. Toți încep să se rupă la suprafață, deoarece în interiorul lor există abur saturat, care este mai ușor decât apa. Pe măsură ce crește temperatura de încălzire, presiunea bulelor crește și acestea sunt împinse la suprafață datorită forței binecunoscute a lui Archimedes. În acest caz, puteți auzi sunetul caracteristic de fierbere care se formează datorită expansiunii și diminuării constante a dimensiunilor bulelor.
3. În a treia etapă, pe suprafață se poate observa un număr mare de bule. Aceasta creează mai întâi o turbiditate a apei. Acest proces este denumit în mod obișnuit o "cheie albă fierbinte" și durează o perioadă scurtă de timp.
4. În cea de-a patra etapă, apa apare cu bule intensive, pe suprafață apar bule mari de spargere și pot apărea stropi. Cel mai adesea, spray-urile înseamnă că lichidul sa încălzit la temperatura maximă. Aburul va începe să curgă din apă.

Se știe că apa se fierbe la o temperatură de 100 de grade, ceea ce este posibil numai în a patra etapă.

Temperatura aburului

Aburul este una dintre stările de apă. Când intră în aer, atunci, ca și alte gaze, exercită o anumită presiune asupra ei. În timpul vaporizării, temperatura aburului și a apei rămâne constantă până când tot lichidul își modifică starea agregată. Acest fenomen poate fi explicat prin faptul că, la fierbere, toată energia este folosită pentru transformarea apei în abur.

La începutul fierbei, forme de sare saturată saturate, care, după evaporarea întregului lichid, se usucă. Dacă temperatura începe să depășească temperatura apei, atunci acest abur este supraîncălzit, iar prin caracteristicile sale va fi mai aproape de gaz.

Încălzirea apei sărate

Este destul de interesant să știți la ce temperatură se fierbe apa cu conținut ridicat de sare. Se știe că ar trebui să fie mai mare din cauza conținutului de ioni Na + și Cl din compoziție, care ocupă regiunea între moleculele de apă. Această compoziție chimică a apei și a sării diferă de lichidul obișnuit proaspăt.

Faptul este ca reactia de hidratare are loc in apa sarata - procesul de atasare a moleculelor de apa la ionii de sare. Legătura dintre moleculele de apă proaspătă este mai slabă decât cea care se formează în timpul hidratării, astfel încât fierberea lichidului cu sare dizolvată va dura mai mult. Pe măsură ce crește temperatura, moleculele din apă cu conținut de sare se mișcă mai repede, dar devin mai mici, de aceea conflictele dintre ele sunt mai puțin frecvente. Ca rezultat, aburul se formează mai puțin, iar presiunea datorată acestuia este mai mică decât cea a vaporilor de apă proaspătă. Prin urmare, pentru generarea completă a aburului, este necesară mai multă energie (temperatură). În medie, pentru a fierbe un litru de apă cu 60 de grame de sare, este necesar să crească punctul de fierbere al apei cu 10% (adică cu 10C).

Dependența de fierbere la presiune

Se știe că în munți, indiferent de compoziția chimică a apei, punctul de fierbere va fi mai mic. Acest lucru se datorează faptului că presiunea atmosferică la altitudine este mai mică. Se presupune că presiunea normală este de 101,325 kPa. Prin aceasta temperatura apei fierbinți este de 100 de grade Celsius. Dar dacă te urci pe munte, în cazul în care presiunea este în medie de 40 kPa, atunci există apă fierbe la 75,88 C. Dar acest lucru nu înseamnă că de gătit în munți au să-și petreacă aproape jumătate din timp. Pentru tratamentul termic al produselor, este necesară o anumită temperatură.

Se crede că la o altitudine de 500 de metri deasupra nivelului mării, apa se va fierbe la 98,3 ° C, iar la o altitudine de 3000 de metri, punctul de fierbere va fi de 90 ° C.

Rețineți că această lege acționează și în direcția opusă. Dacă lichidul introdus într-un balon închis, prin care aburul nu poate trece, cu creșterea temperaturii, iar formarea presiunii vaporilor în balonul va crește, iar punctul de fierbere la presiune ridicată va avea loc la o temperatură mai mare. De exemplu, la o presiune de 490,3 kPa, punctul de fierbere al apei este de 151 ° C.

Fierberea apei distilate

Distilată se numește apă purificată fără impurități. Este adesea folosit în scopuri medicale sau tehnice. Având în vedere că nu există impurități în astfel de apă, nu este utilizat pentru gătit. Este interesant de observat că apa distilată se fierbe mai repede decât apa proaspătă obișnuită, dar punctul de fierbere rămâne același - 100 de grade. Cu toate acestea, diferența de timp de fierbere va fi minimă - doar o fracțiune de secundă.

În cazanul

Adesea, oamenii sunt interesați de temperatura la care apa se fierbe în fierbător, deoarece aceste dispozitive folosesc pentru a fierbe lichidul. Dat fiind faptul că presiunea atmosferică este egală cu standardul plat, iar apa folosită conține săruri și alte impurități, care nu ar trebui să fie acolo, iar temperatura de fierbere, de asemenea, va fi standard - 100 grade. Dar dacă apa conține sare, temperatura de fierbere, după cum deja știm, va fi mai mare.

concluzie

Acum știți la ce temperatură apa fierbe și cum presiunea atmosferică și compoziția lichidului afectează acest proces. Nu este nimic complicat în acest sens, iar copiii primesc astfel de informații la școală. Principalul lucru este să ne amintim că, odată cu scăderea presiunii, punctul de fierbere al lichidului scade și, odată cu creșterea sa, crește și el.

Pe Internet, puteți găsi multe mese diferite, care indică dependența punctului de fierbere al lichidului de presiunea atmosferică. Acestea sunt accesibile tuturor și sunt utilizate în mod activ de elevi, studenți și chiar de profesori din instituții.