höyrystymislämpötila. "Keetä

Tämä tieto katoaa nopeasti, ja vähitellen ihmiset lakkaavat kiinnittämään huomiota tuttujen ilmiöiden olemukseen. Joskus on hyödyllistä muistella teoreettista tietoa.

Määritelmä

Mikä on kiehua? Tämä on fysikaalinen prosessi, jonka aikana tapahtuu voimakasta höyrystymistä sekä nesteen vapaalla pinnalla että sen rakenteen sisällä. Yksi kiehumisen merkeistä on kuplien muodostuminen, jotka koostuvat kylläistä höyryä ja ilmaa.

On syytä huomata sellaisen asian kuin kiehumispiste olemassaolo. Höyryn muodostumisnopeus riippuu myös paineesta. Sen on oltava pysyvä. Yleensä nesteen pääominaisuus kemialliset aineet on kiehumispiste normaalissa ilmakehän paine. Tähän prosessiin voivat kuitenkin vaikuttaa myös tekijät, kuten intensiteetti ääniaallot, ilman ionisaatio.

Veden kiehumisvaiheet

Höyryä alkaa varmasti muodostua toimenpiteen, kuten lämmityksen, aikana. Kiehuminen sisältää nesteen kulkemisen 4 vaiheen läpi:

1. Astian pohjalle ja sen seinille alkaa muodostua pieniä kuplia. Tämä johtuu siitä, että säiliön valmistusmateriaalin halkeamissa on ilmaa, joka laajenee korkean lämpötilan vaikutuksesta.
2. Kuplien tilavuus alkaa kasvaa, minkä seurauksena ne puhkeavat veden pintaan. Jos nesteen ylempi kerros ei ole vielä saavuttanut kiehumispistettä, ontelot vajoavat pohjaan, minkä jälkeen ne alkavat nousta uudelleen. Tämä prosessi johtaa ääniaaltojen muodostumiseen. Tästä syystä voimme kuulla ääntä, kun vesi kiehuu.
3. Kelluu pintaan suurin määrä kuplia, mikä antaa vaikutelman Sen jälkeen neste muuttuu vaaleaksi. Visuaalisen tehosteen vuoksi tätä kiehumisvaihetta kutsutaan "valkoiseksi avaimeksi".
4. Siellä on voimakasta kuohuntaa, johon liittyy suurien kuplien muodostuminen, jotka puhkeavat nopeasti. Tähän prosessiin liittyy roiskeita sekä voimakasta höyryn muodostumista.

Höyrystyksen ominaislämpö

Melkein joka päivä kohtaamme sellaisen ilmiön kuin kiehumisen. Ominaislämpö höyrystyminen on fysikaalinen suure, joka määrittää lämmön määrän. Sen avulla nestemäinen aine voidaan muuttaa höyryksi. Tämän parametrin laskemiseksi sinun on jaettava haihtumislämpö massalla.

Miten mittaus sujuu

Spesifinen indikaattori mitataan laboratoriossa asianmukaisilla kokeilla. Niihin kuuluvat seuraavat:

• mitattuna vaadittava määrä neste, joka kaadetaan sitten kalorimetriin;
• veden lämpötilan ensimmäinen mittaus suoritetaan;
• pullo, johon testiaine on asetettu etukäteen, asennetaan polttimeen;
• testiaineen vapauttama höyry lasketaan kalorimetriin;
• veden lämpötila mitataan uudelleen;
• kalorimetri punnitaan, mikä mahdollistaa kondensoituneen höyryn massan laskemisen.

kuplakeittotila

Käsiteltäessä kysymystä siitä, mitä kiehuminen on, on syytä huomata, että sillä on useita tiloja. Joten kuumennettaessa höyryä voi muodostua kuplien muodossa. Ne kasvavat ajoittain ja puhkeavat. Tätä keittotapaa kutsutaan kuplivaksi. Yleensä höyryllä täytetyt ontelot muodostuvat juuri astian seinämiin. Tämä johtuu siitä, että ne ovat yleensä ylikuumentuneet. se välttämätön edellytys keittämiseen, koska muuten kuplat romahtavat, eivätkä saavuta suuria kokoja.

Filmin keittotila

Mikä on kiehua? Helpoin tapa selittää tämä prosessi on höyrystyminen tietyssä lämpötilassa ja vakiopaineessa. Kuplatilan lisäksi erotetaan myös filmitila. Sen olemus on se, että kun lämpövirtaus kasvaa, yksittäiset kuplat yhdistyvät muodostaen höyrykerroksen astian seinille. Kun kriittinen indikaattori saavutetaan, ne murtautuvat veden pintaan. Tämä tila kiehuminen eroaa siinä, että lämmönsiirtoaste astian seinistä itse nesteeseen vähenee merkittävästi. Syynä tähän on sama höyrykalvo.

Kiehumislämpötila

On huomattava, että kiehumispiste riippuu paineesta, joka kohdistuu kuumennetun nesteen pintaan. Joten on yleisesti hyväksyttyä, että vesi kiehuu, kun se kuumennetaan 100 celsiusasteeseen. Tätä indikaattoria voidaan kuitenkin pitää oikeudenmukaisena vain, jos ilmanpainemittaria pidetään normaalina (101 kPa). Jos se nousee, myös kiehumispiste muuttuu ylöspäin. Joten esimerkiksi suosituissa painekattiloissa paine on noin 200 kPa. Siten kiehumispiste nousee 20 pistettä (jopa 20 astetta).

Vuoristoalueita voidaan pitää esimerkkinä alhaisesta ilmanpaineesta. Joten, koska se on melko pieni siellä, vesi alkaa kiehua noin 90 asteen lämpötilassa. Tällaisten alueiden asukkaiden on käytettävä paljon enemmän aikaa ruoan valmistukseen. Joten esimerkiksi munan keittämiseksi sinun on lämmitettävä vesi vähintään 100 astetta, muuten proteiini ei juokse.

Aineen kiehumispiste riippuu kyllästyshöyryn paineesta. Sen vaikutus lämpötilaan on kääntäen verrannollinen. Esimerkiksi elohopea kiehuu, kun se kuumennetaan 357 celsiusasteeseen. Tämä voidaan selittää sillä, että paine tyydyttyneitä höyryjä on vain 114 Pa (vedelle tämä luku on 101 325 Pa).

Keittäminen eri olosuhteissa

Nesteen olosuhteista ja tilasta riippuen kiehumispiste voi vaihdella merkittävästi. Esimerkiksi nesteeseen kannattaa lisätä suolaa. Kloori- ja natriumionit sijaitsevat vesimolekyylien välissä. Siten kiehuminen vaatii suuruusluokkaa enemmän energiaa ja vastaavasti aikaa. Lisäksi tällainen vesi tuottaa paljon vähemmän höyryä.

Vedenkeitintä käytetään veden keittämiseen kotona. Jos käytetään puhdasta nestettä, tämän prosessin lämpötila on standardi 100 astetta. Samanlaisissa olosuhteissa tislattu vesi kiehuu. Se vie kuitenkin hieman vähemmän aikaa, jos otat huomioon vieraiden epäpuhtauksien puuttumisen.

Mitä eroa on kiehumisen ja haihduttamisen välillä

Aina kun vesi kiehuu, höyryä vapautuu ilmakehään. Mutta näitä kahta prosessia ei voida tunnistaa. Ne ovat vain höyrystymistapoja, joita tapahtuu tietyissä olosuhteissa. Joten keittäminen on ensimmäinen laji. Tämä prosessi on intensiivisempi kuin höyrytaskujen muodostumisen vuoksi. On myös syytä huomata, että haihtumisprosessi tapahtuu yksinomaan veden pinnalla. Kiehuminen koskee nesteen koko tilavuutta.

Mistä haihtuminen riippuu?

Haihdutus on prosessi, jossa neste tai kiinteä aine muunnetaan kaasumaiseksi. Tapahtuu atomien ja molekyylien "lento", jonka yhteys muiden hiukkasten kanssa heikkenee tiettyjen olosuhteiden vaikutuksesta. Haihtumisnopeus voi vaihdella seuraavien tekijöiden vaikutuksesta:

• nesteen pinta-ala;
• itse aineen lämpötila sekä ympäristö;
• molekyylien liikkumisnopeus;
• aineen tyyppi.

Ihminen käyttää kiehuvan veden energiaa laajasti jokapäiväisessä elämässä. Tästä prosessista on tullut niin yleinen ja tuttu, ettei kukaan ajattele sen luonnetta ja piirteitä. Kiehumiseen liittyy kuitenkin useita mielenkiintoisia faktoja:

• Todennäköisesti kaikki huomasivat, että teekannun kannessa on reikä, mutta harvat ajattelevat sen tarkoitusta. Se tehdään höyryn osittaiseksi vapauttamiseksi. Muuten vesi voi roiskua ulos nokan kautta.
• Perunoiden, kananmunien ja muiden elintarvikkeiden kypsennysaika ei riipu kiukaan tehosta. Ainoa asia, jolla on merkitystä, on kuinka kauan ne olivat kiehuvan veden vaikutuksen alaisena.
• Lämmityslaitteen teho ei vaikuta sellaiseen indikaattoriin kuin kiehumispiste. Se voi vaikuttaa vain nesteen haihtumisnopeuteen.
• Keittämisessä ei ole kyse vain veden lämmittämisestä. Tämä prosessi voi myös aiheuttaa nesteen jäätymisen. Joten kiehumisprosessissa on välttämätöntä pumpata ilmaa jatkuvasti ulos astiasta.
• Yksi kaikista todellisia ongelmia kotiäidille on, että maito voi "paeta". Näin ollen tämän ilmiön riski kasvaa merkittävästi sään huonontuessa, johon liittyy ilmanpaineen lasku.
• Kuumin kiehuva vesi saadaan syvällä maanalaisissa kaivoksissa.
• Kokeellisilla tutkimuksilla tutkijat pystyivät osoittamaan, että vesi Marsissa kiehuu 45 celsiusasteessa.

Voiko vesi kiehua huoneenlämmössä?

Yksinkertaisilla laskelmilla tutkijat pystyivät osoittamaan, että vesi voi kiehua stratosfäärin tasolla. Samanlaiset olosuhteet voidaan luoda uudelleen käyttämällä tyhjiöpumppu. Siitä huolimatta samanlainen koe voidaan suorittaa yksinkertaisemmissa, arkipäiväisemmissä olosuhteissa.

Keitä 200 ml vettä litran pullossa ja kun astia on täynnä höyryä, sulje se tiiviisti ja poista lämmöltä. Kun olet asettanut sen kiteyttäjän päälle, sinun on odotettava kiehumisprosessin loppua. Seuraavaksi pullo kaadetaan kylmä vesi. Sen jälkeen intensiivinen kiehuminen alkaa uudelleen astiassa. Tämä johtuu siitä, että alhaisen lämpötilan vaikutuksesta pullon yläosassa oleva höyry laskeutuu.

Ominaislämpö

Ominaislämpökapasiteetti on lämpömäärä jouleina (J), joka tarvitaan aineen lämpötilan nostamiseen. Ominaislämpökapasiteetti on lämpötilan funktio. Kaasujen osalta on tehtävä ero vakiopaineen ja vakiotilavuuden ominaislämmön välillä.

Spesifinen sulamislämpö

Kiinteän aineen ominaissulamislämpö on lämpömäärä J:ssä, joka tarvitaan muuttamaan 1 kg ainetta kiinteästä olomuodosta nestemäiseen tilaan sulamispisteessä.

Piilevä höyrystymislämpö

Nesteen piilevä höyrystymislämpö on lämpömäärä J:ssä, joka tarvitaan 1 kg:n nesteen höyrystämiseen kiehumispisteessä. Piilevä höyrystymislämpö riippuu suuresti paineesta. Esimerkki: jos lämmitetään 1 kg vettä sisältävää astiaa 100°C:ssa (merenpinnan tasolla), vesi absorboi 1023 kJ piilevää lämpöä ilman, että lämpömittarin lukema muuttuu. Aggregaatiotilassa tapahtuu kuitenkin muutos nesteestä höyryksi. Veden absorboimaa lämpöä kutsutaan piileväksi höyrystymislämmöksi. Höyry säästää 1023 kJ, koska tämä energia tarvittiin aggregaatiotilan muuttamiseen.

Piilevä kondensaatiolämpö

Käänteisessä prosessissa, kun lämpöä poistetaan 1 kg:sta vesihöyryä 100°C:ssa (merenpinnan tasolla), höyry vapauttaa 1023 kJ lämpöä muuttamatta lämpömittarin lukemia. Aggregaatiotilassa tapahtuu kuitenkin muutos höyrystä nesteeksi. Veden absorboimaa lämpöä kutsutaan piileväksi kondensaatiolämmöksi.

1. Lämpötila ja paine

Lämpömittaukset

Lämpötilaa eli lämmön intensiteettiä mitataan lämpömittarilla. Suurin osa tämän oppaan lämpötiloista on annettu Celsius-asteina (C), mutta joskus käytetään myös Fahrenheit-asteita (F). Lämpötila-arvo kertoo vain lämmön voimakkuudesta tai järkevästä LÄMPÖstä, ei todellisesta lämmön määrästä. Miellyttävä lämpötila ihmiselle on 21-27°C. Tällä lämpötila-alueella ihminen tuntee olonsa mukavimmaksi. Kun jokin lämpötila on tämän alueen ylä- tai alapuolella, henkilö kokee sen lämpimäksi tai kylmäksi. Tieteessä on käsite "absoluuttinen nolla" - lämpötila, jossa kaikki lämpö poistetaan kehosta. Absoluuttinen nollalämpötila määritellään -273 °C:ksi. Mikä tahansa aine, jonka lämpötila on absoluuttisen nollan yläpuolella, sisältää jonkin verran lämpöä. Ilmastoinnin perusteiden ymmärtämiseksi on myös tarpeen ymmärtää paineen, lämpötilan ja aggregaatiotilan välinen suhde. Planeettamme ympäröi ilma, toisin sanoen kaasu. Kaasun paine välittyy tasaisesti kaikkiin suuntiin. Ympärillämme oleva kaasu on 21 % happea ja 78 % typpeä. Loput 1 % on muiden harvinaisten kaasujen varassa. Tätä kaasujen yhdistelmää kutsutaan ilmakehäksi. Se ulottuu satojen kilometrien päähän maanpinta ja sitä pitää painovoima. Merenpinnan tasolla ilmanpaine on 1,0 bar ja veden kiehumispiste on 100°C. Missä tahansa kohdassa merenpinnan yläpuolella ilmanpaine on alhaisempi, ja myös veden kiehumispiste on alhaisempi. Kun paine lasketaan 0,38 baariin, veden kiehumispiste on 75 °C ja paineessa 0,12 bar - 50 °C. Jos paineen lasku vaikuttaa veden kiehumispisteeseen, on loogista olettaa, että myös paineen nousu vaikuttaa siihen. Esimerkki on höyrykattila!

Lisätietoja: kuinka muuntaa Fahrenheit-asteet Celsius-asteiksi ja päinvastoin: C = 5/9 × (F - 32). F = (9/5 × C)+32. Kelvin = C + 273. Rankine = F + 460.

Veden (tai muun nesteen) kiehumisen ylläpitämiseksi on välttämätöntä syöttää siihen jatkuvasti lämpöä, esimerkiksi lämmittää sitä polttimella. Tällöin veden ja astian lämpötila ei nouse, vaan jokaista aikayksikköä kohti muodostuu tietty määrä höyryä. Tästä seuraa johtopäätös, että veden muuttuminen höyryksi vaatii lämmön sisäänvirtausta, aivan kuten se tapahtuu kiteen (jää) muuttuessa nesteeksi (§ 269). Lämpömäärää, joka tarvitaan nesteen yksikkömassan muuttamiseksi samanlämpöiseksi höyryksi, kutsutaan tietyn nesteen ominaishöyrystyslämmöksi. Se ilmaistaan ​​jouleina kilogrammaa kohti.

On helppo nähdä, että saman verran lämpöä on vapautuva, kun höyry tiivistyy nesteeksi. Lasketaanpa kattilaan liitetty putki vesilasiin (kuva 488). Jonkin ajan kuluttua lämmittämisen alkamisesta veteen upotetun putken päästä alkaa tulla ilmakuplia. Tämä ilma nostaa hieman veden lämpötilaa. Sitten kattilassa oleva vesi kiehuu, minkä jälkeen näemme, että putken päästä tulevat kuplat eivät enää nouse ylös, vaan vähenevät nopeasti ja katoavat terävällä äänellä. Nämä ovat veteen tiivistyviä höyrykuplia. Heti kun kattilasta tulee höyryä ilman sijasta, vesi alkaa lämmetä nopeasti. Koska höyryn ominaislämpökapasiteetti on suunnilleen sama kuin ilman, tästä havainnosta seuraa, että näin nopea veden kuumeneminen tapahtuu juuri höyryn tiivistymisen vuoksi.

Riisi. 488. Kun ilmaa tulee ulos kattilasta, lämpömittari näyttää lähes samaa lämpötilaa. Kun höyry tulee ulos ilman sijasta ja alkaa tiivistyä kupissa, lämpömittari nousee nopeasti, mikä osoittaa lämpötilan nousua.

Kun yksikkömassa höyryä tiivistyy samanlämpöiseksi nesteeksi, vapautuu lämpöä määrä, joka vastaa höyrystymislämpöä. Tämä voitaisiin ennakoida energian säilymisen lain perusteella. Itse asiassa, jos näin ei olisi, olisi mahdollista rakentaa kone, jossa neste ensin haihtuu ja sitten tiivistyy: höyrystymislämmön ja kondensaatiolämmön välinen ero edustaisi kaiken kokonaisenergian lisäystä. tarkasteltavana olevaan prosessiin osallistuvat tahot. Ja tämä on ristiriidassa energian säilymisen lain kanssa.

Höyrystymisominaislämpö voidaan määrittää kalorimetrillä, kuten se tehdään määritettäessä ominaissulamislämpöä (269 §). Kaada tietty määrä vettä kalorimetriin ja mittaa sen lämpötila. Sitten jonkin aikaa lisäämme testinesteen höyryä kattilasta veteen varmistaen, että vain höyry virtaa ilman nestepisaroita. Tätä varten höyry johdetaan höyrystimen läpi (kuva 489). Sen jälkeen mittaamme uudelleen veden lämpötilan kalorimetrissä. Punnitsemalla kalorimetriä voimme arvioida sen massan kasvusta nesteeksi tiivistyneen höyryn määrän.

Riisi. 489. Sukhoparnik - laite höyryn mukana liikkuvien vesipisaroiden pidättämiseen

Energian säilymisen lain avulla voimme muodostaa yhtälön tälle prosessille lämpötasapaino, jonka avulla voidaan määrittää veden ominaishöyrystyslämpö. Olkoon veden massa kalorimetrissä (mukaan lukien kalorimetrin vesiekvivalentti) yhtä suuri kuin höyryn massa - , veden lämpökapasiteetti - , kalorimetrin veden alku- ja loppulämpötila - ja , kiehumispiste vesi - ja höyrystymislämpö - . Lämpötasapainon yhtälöllä on muoto

.

Tulokset joidenkin nesteiden ominaishöyrystyslämmön määrittämisestä normaalipaineessa on esitetty taulukossa. 20. Kuten näet, tämä lämpö on melko suuri. Veden korkealla höyrystymislämmöllä on luonnossa erittäin tärkeä rooli, koska höyrystymisprosessit tapahtuvat luonnossa suuressa mittakaavassa.

Taulukko 20. Joidenkin nesteiden ominaishöyrystyslämpö

Aine		Aine
etanoli)

Huomaa, että taulukossa olevat ominaishöyrystyslämmön arvot viittaavat kiehumispisteeseen normaali paine. Jos neste kiehuu tai yksinkertaisesti haihtuu eri lämpötilassa, sen ominaishöyrystyslämpö on erilainen. Nesteen lämpötilan noustessa höyrystymislämpö aina laskee. Tarkastellaan myöhemmin selitystä tälle.

295.1. Laske lämpömäärä, joka tarvitaan lämmittämään 20 g vettä kiehumispisteeseen ja muuttamaan 20 g vettä höyryksi .

295.2. Mikä lämpötila saadaan, jos 200 g vettä sisältävään lasiin syötetään 3 g höyryä ? Älä huomioi lasin lämpökapasiteettia.

Kiehuminen on voimakasta höyrystymistä, joka tapahtuu, kun nestettä kuumennetaan paitsi pinnasta myös sen sisällä.

Kiehuminen tapahtuu lämmön imeytyessä.
Suurin osa toimitetusta lämmöstä kuluu aineen hiukkasten välisten sidosten katkaisemiseen, loput - höyryn laajenemisen aikana tehtyyn työhön.
Tämän seurauksena höyryhiukkasten välinen vuorovaikutusenergia tulee suuremmaksi kuin nestemäisten hiukkasten välinen vuorovaikutusenergia sisäinen energia höyry on suurempi kuin nesteen sisäinen energia samassa lämpötilassa.
Lämpömäärä, joka tarvitaan nesteen siirtämiseen höyryksi kiehumisprosessin aikana, voidaan laskea kaavalla:

missä m on nesteen massa (kg),
L on höyrystymislämpö.

Höyrystymisominaislämpö osoittaa, kuinka paljon lämpöä tarvitaan 1 kg:n aineen muuttamiseksi höyryksi kiehumispisteessä. Höyrystyslämmön ominaislämmön yksikkö SI-järjestelmässä:
[L] = 1 J/kg
Paineen kasvaessa nesteen kiehumispiste kohoaa ja höyrystymislämpö laskee ja päinvastoin.

Kiehumisen aikana nesteen lämpötila ei muutu.
Kiehumispiste riippuu nesteeseen kohdistuvasta paineesta.
Jokaisella aineella samassa paineessa on oma kiehumispisteensä.
Ilmanpaineen noustessa kiehuminen alkaa korkeammassa lämpötilassa, paineen laskulla - päinvastoin.
Esimerkiksi vesi kiehuu 100°C:ssa vain normaalissa ilmanpaineessa.

MITÄ TAPAHTUU NESTEEN SISÄLLÄ KEIETTÄESSÄ?

Kiehuminen on nesteen muuttumista höyryksi, jossa nesteessä muodostuu ja kasvaa jatkuvasti höyrykuplia, joiden sisällä neste haihtuu. Lämmityksen alussa vesi on kyllästetty ilmalla ja on huoneenlämpöistä. Kun vettä lämmitetään, siihen liuennut kaasu vapautuu astian pohjalle ja seinille muodostaen ilmakuplia. Ne alkavat ilmestyä kauan ennen kiehumista. Vesi haihtuu näihin kupliin. Höyryllä täytetty kupla alkaa täyttyä riittävän korkeassa lämpötilassa.

Saavutettuaan tietyn koon se irtoaa pohjasta, nousee veden pintaan ja puhkeaa. Tässä tapauksessa höyry poistuu nesteestä. Jos vettä ei lämmitetä tarpeeksi, kylmiin kerroksiin nouseva höyrykupla romahtaa. Tuloksena olevat veden vaihtelut johtavat valtavan määrän pienten ilmakuplien ilmestymiseen koko vesimäärään: ns. "valkoinen avain".

Nostovoima vaikuttaa aluksen pohjassa olevaan ilmakuplaan:
Fpod \u003d Farchimede - Fgravity
Kupla painetaan pohjaan, koska painevoimat eivät vaikuta alapintaan. Kuumennettaessa kupla laajenee kaasun vapautuessa siihen ja irtoaa pohjasta, kun nostovoima on hieman suurempi kuin puristusvoima. Pohjasta irtoavan kuplan koko riippuu sen muodosta. Pohjassa olevien kuplien muodon määrää astian pohjan kostuvuus.

Kastuva epähomogeenisuus ja kuplien sulautuminen pohjassa johtivat niiden koon kasvuun. Kun kupla on suuri, sen taakse kohoaessa muodostuu tyhjiöitä, repeämiä ja pyörteitä.

Kun kupla puhkeaa, kaikki sitä ympäröivä neste ryntää sisäänpäin ja syntyy rengasmainen aalto. Sulkeutuessaan hän oksentaa vesipatsaan.

Kun räjähtävät kuplat romahtavat nesteessä, ultraäänitaajuuksiset shokkiaallot etenevät, ja niihin liittyy kuuluvaa ääntä. Kiehumisen alkuvaiheille on ominaista voimakkaimmat ja korkeimmat äänet ("valkoisen avaimen" vaiheessa vedenkeitin "laulaa").

(lähde: virlib.eunnet.net)

LÄMPÖTILAKAUJA VEDEN KOKONAISTILAN MUUTOKSESTA

KATSO KIRJAHYLLYÄ!

MIELENKIINTOISTA

Miksi teekannun kannessa on reikä?
Höyryn vapauttamiseksi. Ilman kannessa olevaa reikää höyry voi valua vettä vedenkeittimen nokan yli.
___

Perunoiden kypsennysaika keittohetkestä alkaen ei riipu lämmittimen tehosta. Kesto määräytyy tuotteen viipymäajan perusteella kiehumispisteessä.
Lämmittimen teho ei vaikuta kiehumispisteeseen, vaan ainoastaan ​​veden haihtumisnopeuteen.

Kiehuminen voi saada veden jäätymään. Tätä varten on välttämätöntä pumpata ilma ja vesihöyry pois astiasta, jossa vesi sijaitsee, jotta vesi kiehuu koko ajan.

"Patkut kiehuvat helposti reunan yli - huonoon säähän!"
Ilmanpaineen lasku, joka seuraa sään heikkenemistä, on syy siihen, miksi maito "juoksee pois" nopeammin.
___

Erittäin kuumaa kiehuvaa vettä voidaan saada syvien kaivosten pohjalta, missä ilmanpaine on paljon suurempi kuin maan pinnalla. Joten 300 metrin syvyydessä vesi kiehuu 101 ͦ C. Ilmanpaineella 14 ilmakehää vesi kiehuu 200 ͦ C:ssa.
Ilmapumpun kellon alta saa "kiehuvaa vettä" 20 ͦ C.
Marsissa joimme "kiehuvaa vettä" 45 C:ssa.
Suolavesi kiehuu yli 100 ͦ C. ___

AT vuoristoiset alueet huomattavassa korkeudessa alennetussa ilmanpaineessa vesi kiehuu alle 100 celsiusastetta.

Tällaisen aterian kypsentämisen odottaminen kestää kauemmin.

Kaada kylmään... ja se kiehuu!

Normaalisti vesi kiehuu 100 celsiusasteessa. Kuumenna vesi pullossa polttimella kiehuvaksi. Sammuta poltin. Vesi lakkaa kiehumasta. Suljemme pullon tulpalla ja alamme kaataa varovasti kylmää vettä tulppaan. Mikä se on? Vesi kiehuu taas!

..............................

suihkun alla kylmä vesi pullossa on vettä ja sen mukana vesihöyry alkaa jäähtyä.
Höyryn tilavuus pienenee ja paine vedenpinnan yläpuolella muuttuu...
Mitä mieltä olette, mihin suuntaan?
... Veden kiehumispiste alipaineessa on alle 100 astetta, ja vesi pullossa kiehuu uudelleen!
____

Kypsennyksen aikana kattilan - "painekeittimen" - paine on noin 200 kPa, ja tällaisessa kattilassa oleva keitto kypsyy paljon nopeammin.

Voit vetää vettä ruiskuun noin puoleen, sulkea sen samalla korkilla ja vetää männästä jyrkästi. Veteen ilmestyy paljon kuplia, mikä osoittaa, että veden kiehumisprosessi on alkanut (ja tämä on huoneenlämpöistä!).
___

Kun aine siirtyy kaasumaiseen tilaan, sen tiheys pienenee noin 1000 kertaa.
___

Ensimmäisessä vedenkeittimessä oli lämmittimet pohjan alla. Vesi ei joutunut kosketuksiin lämmittimen kanssa ja kiehui hyvin pitkään. Vuonna 1923 Arthur Large teki löydön: hän asetti lämmittimen erityiseen kupariputkeen ja asetti sen vedenkeittimen sisään. Vesi kiehui nopeasti.

Virvoitusjuomien itsejäähtyviä tölkkejä on kehitetty Yhdysvalloissa. Purkkiin on asennettu lokero matalalla kiehuvalla nesteellä. Jos murskaat kapselin kuumana päivänä, neste alkaa kiehua nopeasti ottamalla lämpöä pois purkin sisällöstä ja 90 sekunnissa juoman lämpötila laskee 20-25 celsiusastetta.

MIKSI?

Luuletko, että on mahdollista keittää muna kovaksi, jos vesi kiehuu alle 100 celsiusasteessa?
____

Kiehuuko vesi kattilassa, joka kelluu toisessa kattilassa kiehuvaa vettä?
Miksi? ___

Voiko veden kiehua lämmittämättä?

Me kaikki tiedämme, että vesi kattilassa kiehuu 100°C:ssa. Mutta oletko huomannut, että veden lämpötila ei muutu kiehumisen aikana? Kysymys kuuluu - mihin syntyvä energia menee, jos pidämme säiliötä jatkuvasti tulessa? Se muuttaa nesteen höyryksi. Siten veden siirtymiseksi kaasumaiseen tilaan tarvitaan jatkuvaa lämmön syöttöä. Se, kuinka paljon kilon nestettä tarvitaan muuttamaan samanlämpöiseksi höyryksi, määrittää fysikaalinen suure, jota kutsutaan veden ominaishöyryslämpöksi.

Määrän fyysinen merkitys

Keittäminen vaatii energiaa. Suurin osa siitä käytetään rikkoutumiseen kemialliset sidokset atomien ja molekyylien välillä, jolloin muodostuu höyrykuplia, ja pienempi menee laajentamaan höyryä, eli niin, että muodostuneet kuplat voivat räjähtää ja vapauttaa sen. Koska neste laittaa kaiken energiansa siirtymiseen kaasumaiseen tilaan, sen "voimat" loppuvat. Jatkuvaa energian uusiutumista ja kiehumisen pidentämistä varten astiaan on johdettava enemmän ja enemmän lämpöä nesteellä. Kattila, kaasupoltin tai mikä tahansa muu lämmityslaite voi tarjota sen sisäänvirtauksen. Kiehumisen aikana nesteen lämpötila ei nouse, tapahtuu saman lämpötilan höyryn muodostusprosessi.

Erilaisia ​​nesteitä tarvitaan eri määrä lämpöä muuntaaksesi höyryksi. Kumpi - näyttää höyrystymislämmön.

Voit ymmärtää, kuinka tämä arvo määritetään esimerkistä. Ota 1 litra vettä ja kiehauta. Sitten mitataan lämpömäärä, joka tarvitaan kaiken nesteen haihduttamiseen, ja saadaan veden ominaishöyrystyslämmön arvo. Muille kemialliset yhdisteet tämä indikaattori on erilainen.

Fysiikassa ominaislämpöä merkitään latinalaisella kirjaimella L. Se mitataan jouleina kilogrammaa kohti (J / kg). Se voidaan johtaa jakamalla haihtumiseen kulunut lämpö nesteen massalla:

Tämä arvo on erittäin tärkeä tuotantoprosessit perustuu nykyaikaiset tekniikat. Se ohjaa heitä esimerkiksi metallien valmistuksessa. Kävi ilmi, että jos rauta sulatetaan ja sitten tiivistetään, muodostuu edelleen vahvempi kidehila.

Mikä on yhtä suuri

Ominaislämpöarvo kohteelle erilaisia ​​aineita r) määritetty laboratoriotutkimusten aikana. Normaalissa ilmanpaineessa oleva vesi kiehuu 100 °C:ssa ja veden höyrystymislämpö on 2258,2 kJ/kg. Tämä indikaattori joillekin muille aineille on annettu taulukossa:

Aine	kiehumispiste, °C	r, kJ/kg
Typpi	-196	198
Helium	-268,94	20,6
Vety	-253	454
Happi	-183	213
Hiili	4350	50000
Fosfori	280	400
Metaani	-162	510
Pentaani	36	360
Rauta	2735	6340
Kupari	2590	4790
Tina	2430	2450
Johtaa	1750	8600
Sinkki	907	1755
Merkurius	357	285
Kulta	2 700	1 650
Etanoli	78	840
Metyylialkoholi	65	1100
Kloroformi	61	279

Tämä indikaattori voi kuitenkin muuttua tiettyjen tekijöiden vaikutuksesta:

1. Lämpötila. Sen kasvaessa haihtumislämpö pienenee ja voi olla nolla.
   

   t, °C	r, kJ/kg
   	2500
   10	2477
   20	2453
   50	2380
   80	2308
   100	2258
   200	1940
   300	1405
   374	115
   374,15

2. Paine. Kun paine laskee, höyrystymislämpö kasvaa ja päinvastoin. Kiehumispiste on suoraan verrannollinen paineeseen ja voi saavuttaa kriittisen arvon 374 °C.

   p, Pa	kp, °C	r, kJ/kg
   0,0123	10	2477
   0,1234	50	2380
   1	100	2258
   2	120	2202
   5	152	2014
   10	180	1889
   20	112	1638
   50	264	1638
   100	311	1316
   200	366	585
   220	373,7	184,8
   Kriittinen 221,29	374,15	-

3. Aineen massa. Prosessiin osallistuvan lämmön määrä on suoraan verrannollinen syntyvän höyryn massaan.

Haihtumisen ja kondensaation suhde

Fyysikot ovat havainneet, että käänteinen haihdutusprosessi - kondensaatio - höyry kuluttaa täsmälleen saman määrän energiaa kuin sen muodostumiseen kului. Tämä havainto vahvistaa energian säilymisen lain.

Muuten olisi mahdollista luoda laitteisto, jossa neste haihtuisi ja sitten kondensoituisi. Haihtumiseen tarvittavan lämmön ja kondensaatioon riittävän lämmön välinen ero johtaisi energian kertymiseen, jota voitaisiin käyttää muihin tarkoituksiin. Itse asiassa luotaisiin ikuinen liikekone. Mutta tämä on vastoin fyysisiä lakeja ja siksi mahdotonta.

Miten se mitataan

1. Veden höyrystymislämpöä mitataan kokeellisesti fysikaalisissa laboratorioissa. Tätä varten käytetään kalorimetrejä. Menettely on seuraava:
2. Kalorimetriin kaadetaan tietty määrä nestettä.