у какой жидкости самая высокая температура кипения

Молекулярная физика. Кипение жидкости.

Кипение — это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре.

В отличие от испарения, которое происходит при любой температуре жидкости, другой вид парообразования — кипение — возможен лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре — температуре кипения.

При нагревании воды в открытом стеклянном сосуде можно увидеть, что по мере увеличения температуры стенки и дно сосуда покрываются мелкими пузырьками. Они образуются в результате расширения мельчайших пузырьков воздуха, которые существуют в углублениях и микротре­щинах не полностью смачиваемых стенок сосуда.

Пары жидкости, которые находятся внутри пузырьков, являются насыщенными. С ростом температуры давление насыщенных паров возрастает, и пузырьки увеличиваются в размерах. С уве­личением объема пузырьков растет и действующая на них выталкивающая (архимедова) сила. Под действием этой силы наиболее крупные пузырьки отрываются от стенок сосуда и поднимаются вверх. Если верхние слои воды еще не успели нагреться до 100 °С, то в такой (более холодной) воде часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и уходит в воду; пузырьки при этом сокращаются в размерах, и сила тяжести заставляет их снова опускаться вниз. Здесь они опять увеличиваются и вновь начинают всплывать вверх. Попеременное увеличение и уменьшение пузырьков внутри во­ды сопровождается возникновением в ней характерных звуковых волн: закипающая вода шумит.

Когда вся вода прогреется до 100 °С, поднявшиеся вверх пузырьки уже не сокращаются в размерах, а лопаются на поверхности воды, выбрасывая пар наружу. Возникает характерное бульканье — вода кипит.

Кипение начинается после того, как давление насыщенного пара внутри пузырьков сравнивается с давлением в окружающей жидкости.

Во время кипения температура жидкости и пара над ней не меняется. Она сохраняется неизменной до тех пор, пока вся жидкость не выкипит. Это происходит потому, что вся подводимая к жидкости энергия уходит на превращение ее в пар.

Температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения.

Температура кипения зависит от давления, оказываемого на свободную поверхность жидкос­ти. Это объясняется зависимостью давления насыщенного пара от температуры. Пузырек пара растет, пока давление насыщенного пара внутри него немного превосходит давление в жидкости, которое складывается из внешнего давления и гидростатического давления столба жидкости.

Чем больше внешнее давление, тем больше температура кипения.

Всем известно, что вода кипит при температуре 100 ºC. Но не следует забывать, что это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кПа). При увеличении дав­ления температура кипения воды возрастает. Так, например, в кастрюлях-скороварках пищу варят под давлением около 200 кПа. Температура кипения воды при этом достигает 120°С. В воде такой температуры процесс варки происходит значительно быстрее, чем в обычном кипятке. Этим и объясняется название «скороварка».

И наоборот, уменьшая внешнее давление, мы тем самым понижаем температуру кипения. Напри­мер, в горных районах (на высоте 3 км, где давление составляет 70 кПа) вода кипит при температуре 90 °С. Поэтому жителям этих районов, использующим такой кипяток, требуется значительно больше времени для приготовления пищи, чем жителям равнин. А сварить в этом кипятке, например, кури­ное яйцо вообще невозможно, так как при температуре ниже 100 °С белок не сворачивается.

У каждой жидкости своя температура кипения, которая зависит от давления насыщенного пара. Чем выше давление насыщенного пара, тем ниже температура кипения соответствующей жидкости, т. к. при меньших температурах давление насыщенного пара становится равным атмосферному. Например, при температуре кипения 100 °С давление насыщенных паров воды равно 101 325 Па (760 мм рт. ст.), а паров ртути — всего лишь 117 Па (0,88 мм рт. ст.). Кипит ртуть при 357°С при нормальном давлении.

Теплота парообразования.

Теплота парообразования (теплота испарения) — количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу (при постоянном давлении и постоянной температуре) для полного превращения жидкого вещества в пар.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обра­тить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры, называется удельной теплотой парообразования.

Удельную теплоту парообразования обозначают буквой r и измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Количество теплоты, необходимое для парообразования (или выделяющееся при конденса­ции). Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для превращения в пар жидкости любой массы, взятой при температуре кипения, нужно удельную теплоту парообразования r ум­ножить на массу m:

При конденсации пара происходит выделение такого же количества теплоты:

Источник

При какой температуре кипит вода высоко в горах

Каждый, кто изучал физику в школе, на вопрос, при какой температуре кипит вода, не задумываясь, ответит: «100 °С», даже если его оценки были ниже среднего. Но почему тогда альпинисты жалуются, что на высоте у них возникает проблема с приготовлением пищи и завариванием чая? Расскажем об этом подробнее.

Кипение — физический процесс превращения жидкости в пар. Температура кипения жидкости напрямую зависит от ее состава и атмосферного давления. Поэтому чем выше мы поднимаемся в горы, тем меньше становится давление, и воде, чтобы закипеть, нужна температура поменьше.

При 0 высоте над уровнем моря температура кипения воды действительно 100 °С. Но с каждым подъемом на 500 метров температура кипения воды снижается на 2–3 °С. На высоте 1000 м вода закипит при температуре 96,7 °С. На 2000 м ей для закипания нужны лишь 93,3 °С.

На Эльбрусе — самой высокой вершине Европы (5642 м), где в конце лета температура достигает –7°С, — вода закипит при 80,8 °С.

На вершине кавказского Казбека (5033 м) для кипячения воды нужно уже 83 °С.

Фото: Da-Voda.com: UGC

В Гималаях, где высота гор достигает почти 9 тыс. метров над уровнем моря, воде потребуется еще меньшая температура, чтобы закипеть. На самой высокой горе Гималаев — Аннапурне — вода закипит примерно при 70,7 °С.

В горах Казахстана различна температура закипания воды:

При повышении давления увеличивается и температура кипения воды. Поэтому в специальной посуде, которая обеспечивает высокое давление при готовке, например в скороварке, пища готовится намного быстрее.

Не случайно жители горных местностей являются одними из главных покупателей бытовых скороварок. А для любителей горных походов выпускают специальную посуду, которая обеспечивает высокую температуру закипания воды.

Фото: solarsoul.net: UGC

Как известно, при закипании вода проходит несколько стадий:

Следует отметить, что температура кипения соленой воды выше, чем у пресной, так как ионы соли между молекулами воды придают им большую прочность. Как результат, чтобы разорвалась связь и образовался пар, нужна температура повыше. Например, 40 г соли увеличат температуру кипения литра воды почти на 1 °С.

Отвечая на вопрос, при какой температуре кипит вода, не забывайте о том, что многое зависит от атмосферного давления и состава воды.

Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора

Источник

Температура кипения воды в зависимости от давления: 4 фактора, таблица для расчёта

Многие люди думают, что температура кипения воды составляет 100°C. Однако этот показатель может меняться в зависимости от атмосферного давления.

Например, на горе Эверест на подъеме 8842 метра над уровнем моря вода закипит при +70°C. А в глубокой шахте при достижении температуры + 103°C

В данной статье мы выясним, как будет меняться температура кипения воды в зависимости от давления: в горах, шахте, вакууме. Рассмотрим особенности процесса кипячения с точки зрения физики и химии.

Как будет меняться температура кипения воды: 4 фактора

Температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения.

Стоит отметить, что она всегда остается неизменной. Поэтому, если увеличить огонь под кипящей кастрюлей с водой, выкипать будет быстрее, но температура при этом не увеличится, так как средняя кинетическая энергия молекул остаётся неизменной.

Рассмотрим 4 фактора, которые влияют на изменение t°:

Рассмотрим более подробно каждый из факторов.

Влияние атмосферного давления

Согласно исследованиям и уравнению Клапейрона — Клаузиуса, градус кипения напрямую зависит от атмосферного давления. С его ростом температура кипения увеличивается, а с уменьшением, наоборот, становится все ниже и ниже.

Атмосферное давление — это давление атмосферы, действующее на все находящиеся на ней предметы и земную поверхность. Оно может меняться в зависимости от места и времени и измеряется барометром.

При нормальном атмосферном давлении 760 мм ртутного столба вода кипит при + 100 °C

В горной местности давление уменьшается, а под землей (в шахте) увеличивается.

Для наглядности предоставлена таблица № 1 из большого химического справочника, источник: Волков А. И, Жарский И. В.

Таблица № 1. «Температура кипения воды от давления».

Единицы измерения давления в таблице: кПа.

1 кПа = 1000 Па = 0,00986923 атм = 7, 50062 мм. рт. ст

Нормальное атмосферное давление составляет 765 мм. РТ. Ст. = 101,325 Р, кПа

Температура кипения в горах

При подъеме над поверхностью Земли (в горах), температура кипения воды падает, так как снижается атмосферное давление (на каждые 10, 5 м на 1 мм РТ. С). Пузырькам легче всплывать – процесс происходит быстрее.

Поэтому высоко в горах альпинисты не могут приготовить нормальную пищу, а используют законсервированные продукты.

Для варки мяса, как и других продуктов, нужны привычные 100 градусов. В обратном случае все компоненты бульона просто останутся сырыми.

Таблица № 2. «Как будет меняться t° кипения с высотой».

Температура кипения воды в шахте

Если спуститься в шахту, то давление будет увеличиваться.

Применение герметической крышки

Герметичные крышки не позволяет образовавшемуся пару ускользнуть. В среднем температура закипания воды увеличивается от 5-20 градусов.

В хозяйстве для приготовления блюд часто используют кастрюли, сковородки с герметичной крышкой. Таким образом, уменьшается время приготовления пищи за счет высокой температуры, а блюда получаются более вкусными. В горных районах с низким давлением это необходимая вещь для приготовления пищи. Так же используют мультиварки и сотейники.

Кипячение воды в вакууме

Вакуум — это среда с газом, с пониженным давлением.

Температура кипения воды в вакууме зависит от того, какое давление в нём.

Разные виды вакуумов поддерживают разное давление. Например, в низком вакууме давление составляет от 760 до 25 мм. РТ. Ст. В абсолютном вакууме давление полностью отсутствует. Для точного расчета нужно знать модель вакуума и давление, которое он поддерживает.

Кипение солёной воды

Солёная вода закипает при более высокой температуре за счет своих свойств.

Соль увеличивает плотность воды, соответственно на процесс требуется больше времени.

t° повышается примерно на 1 градус при добавлении 40 грамм соли на литр воды.

Температура кипения воды в чайнике

Чистая пресная вода закипает в чайнике при t° 100 градусов °C при условиях нормального атм. давления 760 мм ртутного столба.

Удельная теплоемкость

Удельной теплоемкостью вещества называется количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 кг этого вещества, чтобы его температура изменилась на 1 градус Цельсия.

Это количество теплоты необходимое для нагревания массы вещества на один градус.

формула удельной теплоемкости

С — удельная теплоемкость;

— масса нагреваемого охлаждающегося вещества;

— ΔT — разность конечной и начальной температур вещества.

Процесс кипячения воды: 3 основных стадии

Кипение – это интенсивное парообразование, которое происходит при нагревании жидкости по всему объёму при определённой температуре.

Весь процесс кипения воды сопровождается выделением пара. Это одно из состояний воды. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление объясняется тем, что при кипении вся энергия расходуется в преобразование воды в пар.

В воде растворены молекулы воздуха (газов). При нагревании газ превращается в воздушные пузырьки. При достижении достаточной температуры они лопаются, создаётся характерный шум.

Процесс можно разделить на 3 стадии:

Что такое кипячёная вода?

Это вода, ранее доведенная до температуры кипения. Сырая вода в своем составе может содержать различные бактерии, микроорганизмы. В водопроводе больших городов много хлора и различных других химических веществ. Процесс кипячения обезвреживает многие микробы. Однако не все бактерии и тяжёлые металлы убиваются в кипящей воде, поэтому питьевая вода происходит предварительную проверку пригодности.

Выводы и рекомендации

Кипячение необходимый процесс для человечества. С помощью него приготавливают пищу, стирают загрязненную одежду, проводят дезинфекцию.

Градус кипения напрямую зависит от давления, свойств воды и емкости.

Источник

До какой максимальной температуры можно нагреть воду?

Имеется в виду жидкая вода или вода вообще?

Как верно заметил оратор выше, с увеличением давления увеличивается и температура кипения, однако продолжаться бесконечно это не может. Каждое вещество имеет критическую температуру фазового перехода — когда давление настолько большое, что различия между фазой жидкости и газа у вещества исчезают (плотность жидкости и её насыщенного пара уравниваются, а поверхностное натяжение вещества доходит до нуля). У воды это проходит при максимальном давлении в 218,3 атмосфер, тогда температура кипения будет равна 647 по Кельвину или примерно 374 по Цельсию.

Если имеется в виду максимальная температура вещества вообще, то здесь она для всех веществ одинаковая. Для начала, после нагрева молекул воды до температуры в несколько тысяч градусов, с орбит атомов слетят электроны и в целом получится уже не вода, а свободные ядра водорода и кислорода. Далее, на температуре около ста миллиардов градусов и ядра развалятся протоны с нейтронами, позже — протоны разделятся на кварки и глюоны.

Что будет, если нагревать дальше? Существует верхний предел температуры (планковская температура) для всех веществ во Вселенной. Выше планковской температуры энергия частиц становится настолько большой, что гравитационные силы между ними становятся сравнимы с остальными фундаментальными взаимодействиями. Проще говоря, вся материя переходит в энергию, ибо сама по себе температура в термодинамике — это кинетическая энергия молекул. Равна эта величина примерно 1,416808*10^32 (141 680 800 000 000 000 000 000 000 000 000 — сто сорок один нониллион, шестьсот восемьдесят октиллионов, восемьсот септиллионов) градуса Кельвина с погрешностью.

Источник

У какой жидкости большая температура кипения

24 ноября 2018 · 3,5 K

ЕГЭ и поступление в вуз – новости и законы. Веду ютуб-канал и паблик в ВК · vk.com/grandexam

Принято считать, что жидкости кипит при некоторой фиксированной температуре, температуре кипения. Например, для воды при нормальных условиях это 100°С.
Однако если постараться (например, взять идеально чистую дистиллированную воду без пузырьков воздуха), можно нагреть жидкость и немного выше температуры кипения. Такая жидкость будет называться перегретой. Она будет находиться в неустойчивом состоянии и при малейшем воздействии будет стремительно переходить в пар.

Изменяется ли температура воды в процессе кипения при постоянном давлении?

Нет и да. На уровне школьной программы температура кипящей жидкости – не только воды – не меняется. Вода закипает при определенной температуре (зависящей от давления, но определенной в каждом случае) и эта температура не меняется, потому что вся энергия подводимая к воде расходуется на ее кипение.

Чуть за пределами школы все немного сложнее. Дело в том, что само по себе кипение воды это не совсем линейный процесс. Практически в месте образования пузырька вода сперва нагревается до температуры выше температуры кипения, образуется пузырек заполненный паром, на этот фазовый переход тратится энергия и перегретая было вода в этом месте снова немного остывает.

Таким образом средняя температура кипящей воды не меняется, но в каждой отдельной точке она постоянно колеблется от чуть больше до чуть меньше температуры кипения.

Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная?

Что такое охлаждение – потеря энергии молекулами. Холода не существует – это лишь потеря собственной энергии взаимодействия молекул. Отрицательных температур нет. Вода не замерзает, а просто энергии молекулы недостаточно, чтобы пробиваться сквозь другие молекулы и молекулы начинают “останавливаться”. Это приводит к образованию кристалической решетки, т.е. льда. Чем горячее вода, тем интенсивлее взаимодействуют молекулы между собой и окружающим миром, а следствие, если есть потенциал потери энергии, т.е. проще говоря более холодная среда, то более подвижные молекулы быстрей отдадут свою энергию этой среде, чем менее подвижные молекулы. Поэтому чем горячее вода, тем быстрее она охлаждается. Тут всё просто и логично.

Прочитать ещё 1 ответ

На сколько градусов в минуту остывает кипяток (100 градусов) при комнатной температуре (20 градусов)?

Георазведка, путешествия, журналистика, и т.д.

Ответ зависит от того, в какой емкости находится кружка – состав стенки емкости и ее толщина (удельная теплоемкость). Это может быть алюминиевая кружка, а может лютый термостаканище.

По ощущениям, за 5 минут кипяток остывает до вида “можно пить по чуть-чуть” и не обжечься, а за 20 минут до примерно комнатной.

dT – разность температуры жидкости, на которую оно охладится за время dt;

T – начальная температура жидкости;

Tср – температура окружающей среды;

k – коэффициент, зависящий от множества условий, таких как форма чашки, толщина ее стенок, покрыта ли она крышкой при остывании, есть ли движение воздуха и т.п.

Êèïåíèå — ýòî èíòåíñèâíûé ïåðåõîä æèäêîñòè â ïàð, ïðîèñõîäÿùèé ñ îáðàçîâàíèåì ïóçûðüêîâ ïàðà ïî âñåìó îáúåìó æèäêîñòè ïðè îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðå.

 îòëè÷èå îò èñïàðåíèÿ, êîòîðîå ïðîèñõîäèò ïðè ëþáîé òåìïåðàòóðå æèäêîñòè, äðóãîé âèä ïàðîîáðàçîâàíèÿ — êèïåíèå — âîçìîæåí ëèøü ïðè ñîâåðøåííî îïðåäåëåííîé (ïðè äàííîì äàâëåíèè) òåìïåðàòóðå — òåìïåðàòóðå êèïåíèÿ.

Ïðè íàãðåâàíèè âîäû â îòêðûòîì ñòåêëÿííîì ñîñóäå ìîæíî óâèäåòü, ÷òî ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ òåìïåðàòóðû ñòåíêè è äíî ñîñóäà ïîêðûâàþòñÿ ìåëêèìè ïóçûðüêàìè. Îíè îáðàçóþòñÿ â ðåçóëüòàòå ðàñøèðåíèÿ ìåëü÷àéøèõ ïóçûðüêîâ âîçäóõà, êîòîðûå ñóùåñòâóþò â óãëóáëåíèÿõ è ìèêðîòðå­ùèíàõ íå ïîëíîñòüþ ñìà÷èâàåìûõ ñòåíîê ñîñóäà.

Ïàðû æèäêîñòè, êîòîðûå íàõîäÿòñÿ âíóòðè ïóçûðüêîâ, ÿâëÿþòñÿ íàñûùåííûìè. Ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû äàâëåíèå íàñûùåííûõ ïàðîâ âîçðàñòàåò, è ïóçûðüêè óâåëè÷èâàþòñÿ â ðàçìåðàõ. Ñ óâå­ëè÷åíèåì îáúåìà ïóçûðüêîâ ðàñòåò è äåéñòâóþùàÿ íà íèõ âûòàëêèâàþùàÿ (àðõèìåäîâà) ñèëà. Ïîä äåéñòâèåì ýòîé ñèëû íàèáîëåå êðóïíûå ïóçûðüêè îòðûâàþòñÿ îò ñòåíîê ñîñóäà è ïîäíèìàþòñÿ ââåðõ. Åñëè âåðõíèå ñëîè âîäû åùå íå óñïåëè íàãðåòüñÿ äî 100 °Ñ, òî â òàêîé (áîëåå õîëîäíîé) âîäå ÷àñòü âîäÿíîãî ïàðà âíóòðè ïóçûðüêîâ êîíäåíñèðóåòñÿ è óõîäèò â âîäó; ïóçûðüêè ïðè ýòîì ñîêðàùàþòñÿ â ðàçìåðàõ, è ñèëà òÿæåñòè çàñòàâëÿåò èõ ñíîâà îïóñêàòüñÿ âíèç. Çäåñü îíè îïÿòü óâåëè÷èâàþòñÿ è âíîâü íà÷èíàþò âñïëûâàòü ââåðõ. Ïîïåðåìåííîå óâåëè÷åíèå è óìåíüøåíèå ïóçûðüêîâ âíóòðè âî­äû ñîïðîâîæäàåòñÿ âîçíèêíîâåíèåì â íåé õàðàêòåðíûõ çâóêîâûõ âîëí: çàêèïàþùàÿ âîäà øóìèò.

Êîãäà âñÿ âîäà ïðîãðååòñÿ äî 100 °Ñ, ïîäíÿâøèåñÿ ââåðõ ïóçûðüêè óæå íå ñîêðàùàþòñÿ â ðàçìåðàõ, à ëîïàþòñÿ íà ïîâåðõíîñòè âîäû, âûáðàñûâàÿ ïàð íàðóæó. Âîçíèêàåò õàðàêòåðíîå áóëüêàíüå — âîäà êèïèò.

Êèïåíèå íà÷èíàåòñÿ ïîñëå òîãî, êàê äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà âíóòðè ïóçûðüêîâ ñðàâíèâàåòñÿ ñ äàâëåíèåì â îêðóæàþùåé æèäêîñòè.

Âî âðåìÿ êèïåíèÿ òåìïåðàòóðà æèäêîñòè è ïàðà íàä íåé íå ìåíÿåòñÿ. Îíà ñîõðàíÿåòñÿ íåèçìåííîé äî òåõ ïîð, ïîêà âñÿ æèäêîñòü íå âûêèïèò. Ýòî ïðîèñõîäèò ïîòîìó, ÷òî âñÿ ïîäâîäèìàÿ ê æèäêîñòè ýíåðãèÿ óõîäèò íà ïðåâðàùåíèå åå â ïàð.

Òåìïåðàòóðà, ïðè êîòîðîé êèïèò æèäêîñòü, íàçûâàåòñÿ òåìïåðàòóðîé êèïåíèÿ.

Òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ çàâèñèò îò äàâëåíèÿ, îêàçûâàåìîãî íà ñâîáîäíóþ ïîâåðõíîñòü æèäêîñ­òè. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ çàâèñèìîñòüþ äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà îò òåìïåðàòóðû. Ïóçûðåê ïàðà ðàñòåò, ïîêà äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà âíóòðè íåãî íåìíîãî ïðåâîñõîäèò äàâëåíèå â æèäêîñòè, êîòîðîå ñêëàäûâàåòñÿ èç âíåøíåãî äàâëåíèÿ è ãèäðîñòàòè÷åñêîãî äàâëåíèÿ ñòîëáà æèäêîñòè.

×åì áîëüøå âíåøíåå äàâëåíèå, òåì áîëüøå òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ.

Âñåì èçâåñòíî, ÷òî âîäà êèïèò ïðè òåìïåðàòóðå 100 ºC. Íî íå ñëåäóåò çàáûâàòü, ÷òî ýòî ñïðàâåäëèâî ëèøü ïðè íîðìàëüíîì àòìîñôåðíîì äàâëåíèè (ïðèìåðíî 101 êÏà). Ïðè óâåëè÷åíèè äàâ­ëåíèÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ âîäû âîçðàñòàåò. Òàê, íàïðèìåð, â êàñòðþëÿõ-ñêîðîâàðêàõ ïèùó âàðÿò ïîä äàâëåíèåì îêîëî 200 êÏà. Òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ âîäû ïðè ýòîì äîñòèãàåò 120°Ñ.  âîäå òàêîé òåìïåðàòóðû ïðîöåññ âàðêè ïðîèñõîäèò çíà÷èòåëüíî áûñòðåå, ÷åì â îáû÷íîì êèïÿòêå. Ýòèì è îáúÿñíÿåòñÿ íàçâàíèå «ñêîðîâàðêà».

È íàîáîðîò, óìåíüøàÿ âíåøíåå äàâëåíèå, ìû òåì ñàìûì ïîíèæàåì òåìïåðàòóðó êèïåíèÿ. Íàïðè­ìåð, â ãîðíûõ ðàéîíàõ (íà âûñîòå 3 êì, ãäå äàâëåíèå ñîñòàâëÿåò 70 êÏà) âîäà êèïèò ïðè òåìïåðàòóðå 90 °Ñ. Ïîýòîìó æèòåëÿì ýòèõ ðàéîíîâ, èñïîëüçóþùèì òàêîé êèïÿòîê, òðåáóåòñÿ çíà÷èòåëüíî áîëüøå âðåìåíè äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ïèùè, ÷åì æèòåëÿì ðàâíèí. À ñâàðèòü â ýòîì êèïÿòêå, íàïðèìåð, êóðè­íîå ÿéöî âîîáùå íåâîçìîæíî, òàê êàê ïðè òåìïåðàòóðå íèæå 100 °Ñ áåëîê íå ñâîðà÷èâàåòñÿ.

Ó êàæäîé æèäêîñòè ñâîÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ, êîòîðàÿ çàâèñèò îò äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà. ×åì âûøå äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà, òåì íèæå òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåé æèäêîñòè, ò. ê. ïðè ìåíüøèõ òåìïåðàòóðàõ äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà ñòàíîâèòñÿ ðàâíûì àòìîñôåðíîìó. Íàïðèìåð, ïðè òåìïåðàòóðå êèïåíèÿ 100 °Ñ äàâëåíèå íàñûùåííûõ ïàðîâ âîäû ðàâíî 101 325 Ïà (760 ìì ðò. ñò.), à ïàðîâ ðòóòè — âñåãî ëèøü 117 Ïà (0,88 ìì ðò. ñò.). Êèïèò ðòóòü ïðè 357°Ñ ïðè íîðìàëüíîì äàâëåíèè.

Òåïëîòà ïàðîîáðàçîâàíèÿ.

Òåïëîòà ïàðîîáðàçîâàíèÿ (òåïëîòà èñïàðåíèÿ) — êîëè÷åñòâî òåïëîòû, êîòîðîå íåîáõîäèìî ñîîáùèòü âåùåñòâó (ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè è ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå) äëÿ ïîëíîãî ïðåâðàùåíèÿ æèäêîãî âåùåñòâà â ïàð.

Ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, ïîêàçûâàþùàÿ, êàêîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû íåîáõîäèìî, ÷òîáû îáðà­òèòü æèäêîñòü ìàññîé 1 êã â ïàð áåç èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû, íàçûâàåòñÿ óäåëüíîé òåïëîòîé ïàðîîáðàçîâàíèÿ.

Óäåëüíóþ òåïëîòó ïàðîîáðàçîâàíèÿ îáîçíà÷àþò áóêâîé r è èçìåðÿþò â äæîóëÿõ íà êèëîãðàìì (Äæ/êã).

Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, íåîáõîäèìîå äëÿ ïàðîîáðàçîâàíèÿ (èëè âûäåëÿþùååñÿ ïðè êîíäåíñà­öèè). ×òîáû âû÷èñëèòü êîëè÷åñòâî òåïëîòû Q, íåîáõîäèìîå äëÿ ïðåâðàùåíèÿ â ïàð æèäêîñòè ëþáîé ìàññû, âçÿòîé ïðè òåìïåðàòóðå êèïåíèÿ, íóæíî óäåëüíóþ òåïëîòó ïàðîîáðàçîâàíèÿ r óì­íîæèòü íà ìàññó m:

Ïðè êîíäåíñàöèè ïàðà ïðîèñõîäèò âûäåëåíèå òàêîãî æå êîëè÷åñòâà òåïëîòû:

Кипение – процесс перехода вещества из жидкого в газообразное состояние (парообразование в жидкости). Кипение не является испарением: оно отличается тем, что может происходить только при определенном давлении и температуре.

Кипячение – нагревание воды до температуры кипения.

Как происходит процесс кипения воды? ^

Кипение воды является сложным процессом, который происходит в четыре стадии. Рассмотрим пример кипения воды в открытом стеклянном сосуде.

На первой стадии кипения воды на дне сосуда появляются небольшие пузырьки воздуха, которые также можно заметить и на поверхности воды по бокам.

Эти пузырьки образуются в результате расширения небольших пузырей воздуха, которые находятся в мелких трещинах сосуда.

На второй стадии наблюдается увеличение объема пузырьков: все больше пузырьков воздуха рвется на поверхность. Внутри пузырьков находится насыщенный пар.

Как только повышается температура, возрастает давление насыщенных пузырьков, в результате чего они увеличиваются в размере. Как следствие, повышается действующая на пузыри архимедова сила.

Именно благодаря этой силе пузырьки стремятся к поверхности воды. Если верхний слой воды не успел прогреться до 100 градусов С (а это и есть температура кипения чистой воды без примесей), то пузырьки опускаются вниз в более горячие слои, после чего они снова устремляются назад на поверхность.

Ввиду того, что пузыри постоянно уменьшаются и увеличиваются в размере, внутри сосуда возникают звуковые волны, которые создают характерный для кипения шум.

На третьей стадии на поверхность воды поднимается огромное количество пузырьков, что вначале вызывает небольшое помутнение воды, которая затем «бледнеет». Данный процесс продолжается недолго и имеет название «кипение белым ключом».

Наконец, на четвертой стадии кипения вода начинает интенсивно бурлить, появляются большие лопающиеся пузыри и брызги (как правило, брызги означают, что вода сильно перекипела).

Из воды начинает образовываться водяной пар, при этом вода издает специфические звуки.

Почему «цветут» стены и «плачут» окна? Очень часто в этом виноваты строители, неправильно рассчитавшие точку росы. Читайте статью Точка росы: определение чтобы узнать, насколько это важное физическое явление, и как все-таки избавиться от излишней сырости в доме?

Какую пользу может принести талая вода для желающего похудеть? Об этом вы узнаете прямо тут, оказывается, худеть можно без особых усилий!

Температура пара при кипении воды ^

Пар – это газообразное состояние воды. Когда пар поступает в воздух, то он, как и другие газы, оказывает на него определенное давление.

В процессе парообразования величина температуры пара и воды будет оставаться постоянной до тех пор, пока не испарится вся вода. Такое явление объясняется тем, что вся энергия (температура) направлена на превращение воды в пар.

В данном случае образуется сухой насыщенный пар. Высокодисперсные частицы жидкой фазы в таком паре отсутствуют. Также пар может быть насыщенным влажным и перегретым.

Насыщенный пар с содержанием взвешенных высокодисперсных частиц жидкой фазы, которые равномерно распределены по всей массе пара, называется влажным насыщенным паром.

В начале закипания воды образуется именно такой пар, который затем переходит в сухой насыщенный. Пар, температура которого больше температуры кипящей воды, а точнее перегретый пар, можно получить только с использованием специального оборудования. При этом такой пар будет близок по своим характеристикам к газу.

Температура кипения соленой воды ^

Температура кипения соленой воды превышает температуру кипения пресной воды. Как следствие соленая вода закипает позднее пресной. В соленой воде присутствуют ионы Na+ и Cl-, которые занимают определенную область между молекулами воды.

В соленой воде молекулы воды присоединяются к ионам соли – данные процесс имеет название «гидратация». Связь между молекулами воды значительно слабее связи, образовавшейся в процессе гидратации.

Поэтому при кипении из молекул пресной воды парообразование происходит быстрее.

На закипание воды с растворенной солью потребуется больше энергии, в качестве которой в данном случае выступает температура.

По мере увеличения температуры молекулы в соленой воде начинаются двигаться быстрее, но при этом их становится меньше, ввиду чего они сталкиваются реже. В результате образуется меньше пара, давление которого ниже, нежели у пара пресной воды.

Для того чтобы в соленой воде давление стало выше атмосферного и начался процесс кипения, необходима более высокая температура. При добавлении 60 граммов соли в воду объемом 1 литр температура кипения увеличится на 10 С.

Источник