Защо температурата на кипене на водата при различни условия е различна?

Всеки знае, че точката на кипене на водата при нормално атмосферно налягане (около 760 mm Hg) е 100 ° C. Но не всеки знае, че водата може да кипи при различни температури. Точката на кипене зависи от редица фактори. Ако работят определени условия, водата може да кипи при +70 ° С, и при +130 ° С, и дори при 300 ° С! Обмислете причините по-подробно.

Какво определя точката на кипене на водата?

Кипящата вода в резервоара се осъществява чрез специфичен механизъм. В процеса на нагряване на течността по стените на резервоара, в който се излива, се появяват въздушни мехурчета. Във всеки балон има пара. Температурата на парите в мехурчетата първоначално е значително по-висока от нагрятата вода. Но налягането му в този период е по-високо, отколкото вътре в мехурчетата. Докато водата е топла, парата в мехурчетата се компресира. След това под въздействието на външно налягане мехурче се спука. Процесът продължава, докато температурата на течността и парите в мехурчетата стане равна. Сега топките с пара могат да се издигнат на повърхността. Водата започва да кипи. Освен това, процесът на нагряване се прекратява, тъй като излишната топлина се отстранява с пара в атмосферата. Това е термодинамично равновесие. Спомнете си физиката: налягането на водата се състои от теглото на самата течност и налягането на въздуха над вода. Така, чрез промяна на един от двата параметъра (налягането на флуида в съда и налягането на атмосферата), е възможно да се промени температурата на кипене.

Каква е точката на кипене на водата в планините?

В планините точката на кипене на течността постепенно намалява. Това се дължи на факта, че атмосферното налягане постепенно намалява при изкачване на планина. За да кипи водата, налягането в мехурчетата, които се появяват в процеса на нагряване на водата, трябва да бъде равно на атмосферното. Следователно, с увеличаване на височината в планините на всеки 300 м, точката на кипене на водата намалява приблизително с една степен. Такава вряща вода не е толкова гореща, колкото вряща течност на равен терен. На голяма надморска височина е трудно, а понякога и невъзможно да се завари чай. Зависимостта на кипенето на вода от налягането изглежда така:

А при други условия?

А каква е точката на кипене на водата вакуум? вакуум е разредена среда, в която налягането е доста под атмосферното. Точката на кипене на вода в разредена среда също зависи от остатъчното налягане. С вакуумно налягане от 0.001 атм. течността кипи на 6.7 ° С. Обикновено, остатъчното налягане е около 0.004 атм.По този начин при това налягане водата кипи при 30 ° С. С увеличаване на налягането в разредена среда, точката на кипене на течността ще се увеличи.

Защо водата кипи в херметически затворен контейнер с повече висока температура?

В херметически затворен съд температурата на кипене на течността е свързана с налягането в съда. В процеса на нагряване се освобождава пара, която кондензира върху капака и стените на съда. По този начин налягането в съда се увеличава. Например, в тенджера под налягане налягането достига 1.04 атм. Следователно течността кипи в нея при 120 ° С. Обикновено в такива резервоари налягането може да се регулира с помощта на вградените клапани, а оттам и на температурата.