Kaj vre? Specifična toplota vaporizacije

Kaj je vrelo je znano iz šolskega kurikuluma. Kljub temu pa to znanje hitro izgine in postopoma ljudje prenehajo biti pozorni na bistvo običajnih pojavov. Včasih je koristno opozoriti na teoretično znanje.

Opredelitev

Kaj vre? To je fizični proces, v katerem intenzivno uparjanje poteka tako na prosti površini tekočine kot znotraj njene strukture. Eden od znakov vrenja je nastanek mehurčkov, ki so sestavljeni iz nasičenih hlapov in zraka.

Treba je omeniti obstoj takega koncepta kot vrelišče. Hitrost nastajanja pare je odvisna tudi od tlaka. Mora biti trajna. Praviloma je glavna značilnost tekoče kemikalije je vrelišče pri normalnem atmosferskem tlaku. Kljub temu lahko vplivajo tudi dejavniki, kot so intenzivnost zvočnih valov, ionizacija zraka.

Faze vrele vode

Parna para se v takem postopku začne segrevati. Vrelišče vključuje prehod tekočine v štirih stopnjah:

1. Mala mehurčki se začnejo oblikovati na dnu posode, pa tudi na njenih stenah. To je posledica dejstva, da razpoke v materialu, iz katerega je posoda, vsebujejo zrak, ki se širi pod vplivom visoke temperature.
2. Mehurčki se povečajo v prostornini, zaradi česar se zlomijo na površino vode. Če je zgornja plast tekočine še ni doseženo vrelišče, znižamo na dnu votline, in nato ponovno začeli stremeti navzgor. Ta proces vodi k oblikovanju zvočnih valov. Zato med vrenjem vode slišimo hrup.
3. Največje število mehurčkov pride na površje, kar ustvarja vtis motnosti vode. Po tem tekočina postane bleda. Glede na vizualni učinek se ta stopnja vrelišča imenuje "beli ključ".
4. Obstaja intenzivna turbulenca, ki jo spremlja oblikovanje velikih mehurčkov, ki se hitro porušijo. Ta proces spremlja videz brizg, kot tudi intenzivno tvorba pare.

Specifična toplota vaporizacije

Praktično vsak dan naletimo na takšne pojave kot vrenje. Specifična toplota izhlapevanja je fizična količina, ki jo določa količina toplote. S svojo pomočjo lahko tekočo snov pretvorimo v paro. Da bi izračunali ta parameter, je treba toplotno vrednost izhlapevanja deliti z maso.

Kako je merjenje

Indikator specifičnih toplino izobraževanja merimo v laboratoriju z ustreznimi eksperimenti. Vključujejo naslednje:

• merimo potrebno količino tekočine, ki jo nato vlijemo v kalorimeter;
• začetno merjenje temperature vode;
• na gorilniku je nameščena bučka s snovjo, ki jo je treba postaviti vnaprej;
• Hlapi, ki jih oddaja preskusna snov, se začnejo v kalorimetru;
• večkratna meritev temperature vode;
• Kalorimeter stehtamo, kar omogoča izračun mase kondenzirane pare.

Način vrelišča z mehurčkom

Razumevanje vprašanja, kaj vre, je treba omeniti, da ima več načinov. Tako se lahko pri segrevanju pare oblikujeta v obliki mehurčkov. Občasno rastejo in počijo. Takšen režim vrelišča se imenuje ščurka. Običajno se votline, napolnjene s paro, tvorijo tik ob stenah plovila. To je posledica dejstva, da se ponavadi pregrejejo. To je nujen pogoj za vrenje, ker v nasprotnem primeru se mehurčki zrušijo, ne dosežejo velikih velikosti.

Način vrenja filma

Kaj vre? Najlažji način, kako razložiti ta proces, je izhlapevanje pri določeni temperaturi in stalnem pritisku. Poleg režima mehurčkov je film tudi izoliran. Njegova bistvo je, da se ob povečanju toplotnega toka združijo posamezni mehurčki, ki tvorijo parno plast na stenah plovila. Ko dosežejo kritično raven, se prelijejo na površino vode. Ta način vrenja je drugačen po tem, da se stopnja prenosa toplote s sten plovila v tekočino sam po sebi bistveno zmanjša. Razlog za to je isti parni film.

Vrelišče

Treba je opozoriti, da je odvisnost vrelišča na tlaku, ki se pojavi na površini segretega tekočine. Zato se običajno verjame, da voda vre pri segrevanju do 100 stopinj Celzija. Kljub temu se ta indikator lahko šteje za veljaven le, če je indeks atmosferskega tlaka normalni (101 kPa). Če se poveča, se vrelišče spremeni tudi v smeri povečanja. Na primer, v priljubljenih štedilnikih s stožčastimi kavlji, je tlak približno 200 kPa. Tako se vrelišče poviša za 20 točk (do 20 stopinj).

Primer nizkega atmosferskega tlaka je lahko gorsko območje. Torej, glede na to, da je dovolj majhna, voda začne kuhati pri temperaturi okoli 90 stopinj. Prebivalci teh območij morajo porabiti veliko več časa za pripravo hrane. Tako je na primer za kuhanje jajca potrebno segrevati vodo najmanj 100 stopinj, v nasprotnem primeru beljakovina ne bo curdle.

Vrelišče snovi je odvisno od indeksa tlaka nasičenega parnega tlaka. Njen vpliv na temperaturo je obratno sorazmeren. Na primer, živo srebro izloči, ko se segreje na 357 stopinj Celzija. To je mogoče pojasniti z dejstvom, da je nasičeni parni tlak le 114 Pa (za vodo ta številka je 101 325 Pa).

Vre v različnih pogojih

V odvisnosti od stanja in stanja tekočine se lahko vrelišče bistveno razlikuje. Na primer, dodati je treba sol za tekočino. Ionih klora in natrija sta nameščena med molekule vode. Tako vrelišče zahteva večji obseg energije in s tem čas - čas. Poleg tega takšna voda tvori precej manj para.

Kotliček se uporablja za vrelo vodo v domačih razmerah. Če uporabljate čisto tekočino, je temperatura procesa standardna 100 stopinj. V podobnih pogojih se vrela destilirana voda. Kljub temu bomo porabili malo manj časa, če bomo upoštevali odsotnost tujih nečistoč.

Kar razlikuje vrenje od izhlapevanja

Kadar pride do vrenja vode, se para sprosti v ozračje. Vendar teh dveh procesov ni mogoče identificirati. To so samo načini uparjanja, ki se pojavijo pod določenimi pogoji. Vrelišče je fazni prehod prvega reda. Ta proces je bolj intenziven kot izhlapevanje. To je povzroča nastanek parnih žarišč. Omeniti velja tudi, da proces izhlapevanja poteka izključno na površini vode. Vrelišče zadeva celotno prostornino tekočine.

Kaj je odvisno od izhlapevanja?

Izhlapevanje je proces pretvorbe tekoče ali trdne snovi v plinasto stanje. Obstaja "let" atomov in molekul, katerih povezava z drugimi delci je oslabljena pod vplivom določenih pogojev. Na stopnjo izhlapevanja lahko vplivajo naslednji dejavniki:

• površino tekočine;
• temperaturo same snovi, pa tudi okolje;
• hitrost molekul;
• vrsta snovi.

Zanimiva dejstva o vrelišču

Energijo vrele vode človeka pogosto uporablja v vsakdanjem življenju. Ta proces je postal tako pogost in znan, da nihče ne misli o svoji naravi in ​​značilnostih. Kljub temu pa je z vreliščem povezano več zanimivih dejstev:

• Verjetno so vsi opazili, da je v pokrovu grelnika odprta luknja, vendar zelo malo ljudi misli o svojem namenu. To je namenjeno delnemu izpustu pare. V nasprotnem primeru se voda lahko splakne skozi izliv.
• Trajanje kuharskega krompirja, jajc in drugih živilskih izdelkov ni odvisno od moči grelnika. Pomeni le dejstvo, kako dolgo so bili pod vplivom vrele vode.
• S stopnjo, kot je vrelišče, ne vpliva na moč ogrevalne naprave. Lahko vpliva samo na stopnjo izhlapevanja tekočine.
• Vrelišče je povezano ne le z ogrevanjem vode. S tem procesom lahko zamrznete tudi tekočino. Tako je med vrenjem treba izvesti neprekinjeno evakuacijo zraka iz posode.
• Eden od najbolj perečih težav za gospodinje je, da lahko mleko "pobegne". Tako se nevarnost tega pojava med poslabšanjem vremena močno poveča, kar spremlja padec atmosferskega tlaka.
• Vroča vrelna voda se pridobiva v globokih podzemnih rudnikih.
• Z eksperimentalnimi raziskavami so znanstveniki uspeli ugotoviti, da na vodi Mars vre pri temperaturi 45 stopinj Celzija.

Ali lahko voda segreje pri sobni temperaturi?

Z enostavnimi izračuni so znanstveniki uspeli ugotoviti, da voda lahko zavre sobna temperatura na ravni stratosfere. Podobne razmere lahko ponovno ustvarimo z uporabo vakuumske črpalke. Kljub temu se podobne izkušnje lahko izvajajo v preprostejših, vsakodnevnih pogojih.

V litrski bučki morate zavre 200 ml vode in ko je posoda napolnjena s paro, mora biti tesno zaprta in odstranjena iz ognja. Ko ga položite nad kristalizator, je treba počakati na konec procesa vrenja. Nato bučo zlijemo hladno vodo. Po tem bo plovilo spet začelo močno vrenje. To je posledica dejstva, da se pod vplivom nizke temperature spusti hlap na vrhu žarnice.