Mendidih. Haba tentu pengewapan dan pemeluwapan. Apakah haba tentu pengewapan dan cara menentukannya

Dalam pelajaran ini, kita akan memberi perhatian kepada jenis penyejatan ini, seperti pendidihan, membincangkan perbezaannya daripada proses penyejatan yang dibincangkan sebelum ini, memperkenalkan nilai seperti suhu pendidihan, dan membincangkan perkara yang bergantung padanya. Pada akhir pelajaran, kami akan memperkenalkan kuantiti yang sangat penting yang menerangkan proses pengewapan - haba tentu pengewapan dan pemeluwapan.

Topik: Keadaan agregat jirim

Pengajaran: Mendidih. Haba tertentu pengewapan dan pemeluwapan

Dalam pelajaran lepas, kita telah melihat salah satu jenis pembentukan wap - penyejatan - dan menyerlahkan sifat-sifat proses ini. Hari ini kita akan membincangkan jenis pengewapan ini, proses pendidihan, dan memperkenalkan nilai yang secara numerik mencirikan proses pengewapan - haba tentu pengewapan dan pemeluwapan.

Definisi.Mendidih(Rajah 1) ialah satu proses peralihan sengit cecair ke dalam keadaan gas, disertai dengan pembentukan gelembung wap dan berlaku di seluruh isipadu cecair pada suhu tertentu, yang dipanggil takat didih.

Mari kita bandingkan kedua-dua jenis pengewapan antara satu sama lain. Proses pendidihan lebih sengit daripada proses penyejatan. Di samping itu, seperti yang kita ingat, proses penyejatan berlaku pada mana-mana suhu di atas takat lebur, dan proses pendidihan dengan ketat pada suhu tertentu, yang berbeza untuk setiap bahan dan dipanggil takat didih. Ia juga harus diperhatikan bahawa penyejatan berlaku hanya dengan permukaan bebas cecair, iaitu dari kawasan yang membatasinya daripada gas sekeliling, dan mendidih - daripada keseluruhan isipadu sekaligus.

Mari kita lihat dengan lebih dekat proses mendidih. Mari kita bayangkan situasi yang sering kita hadapi - memanaskan dan mendidih air dalam bekas tertentu, sebagai contoh, periuk. Semasa pemanasan, sejumlah haba akan dipindahkan ke air, yang akan membawa kepada peningkatan tenaga dalamannya dan peningkatan dalam aktiviti pergerakan molekul. Proses ini akan berterusan sehingga peringkat tertentu, sehingga tenaga pergerakan molekul menjadi mencukupi untuk mula mendidih.

Air mengandungi gas terlarut (atau kekotoran lain) yang dibebaskan dalam strukturnya, yang membawa kepada kejadian yang dipanggil pusat pengewapan. Iaitu, di pusat-pusat inilah wap mula dibebaskan, dan gelembung terbentuk di seluruh isipadu air, yang diperhatikan semasa mendidih. Adalah penting untuk memahami bahawa gelembung ini tidak mengandungi udara, tetapi wap yang terbentuk semasa proses mendidih. Selepas pembentukan gelembung, jumlah stim di dalamnya meningkat, dan mereka mula meningkat dalam saiz. Selalunya, gelembung pada mulanya terbentuk berhampiran dinding kapal dan tidak segera naik ke permukaan; pertama, meningkat dalam saiz, mereka berada di bawah pengaruh kuasa Archimedes yang semakin meningkat, dan kemudian mereka melepaskan diri dari dinding dan naik ke permukaan, di mana mereka pecah dan melepaskan sebahagian daripada stim.

Perlu diingat bahawa tidak semua gelembung wap segera mencapai permukaan bebas air. Pada permulaan proses pendidihan, air belum dipanaskan secara sekata dan lapisan bawah, di mana proses pemindahan haba secara langsung berlaku, adalah lebih panas daripada yang atas, walaupun mengambil kira proses perolakan. Ini membawa kepada fakta bahawa gelembung wap yang naik dari bawah runtuh disebabkan oleh fenomena ketegangan permukaan, sebelum mencapai permukaan bebas air. Dalam kes ini, wap yang berada di dalam buih akan masuk ke dalam air, seterusnya memanaskannya dan mempercepatkan proses pemanasan seragam air sepanjang keseluruhan isipadu. Akibatnya, apabila air menjadi panas hampir sama rata, hampir semua gelembung wap mula sampai ke permukaan air dan proses pembentukan wap sengit bermula.

Adalah penting untuk menyerlahkan fakta bahawa suhu di mana proses pendidihan berlaku kekal tidak berubah walaupun keamatan bekalan haba kepada cecair meningkat. Dengan kata mudah, jika semasa proses mendidih anda menambah gas pada penunu yang memanaskan kuali air, ini hanya akan membawa kepada peningkatan dalam keamatan mendidih, dan bukan kepada peningkatan suhu cecair. Sekiranya kita menyelidiki dengan lebih serius ke dalam proses mendidih, perlu diperhatikan bahawa kawasan muncul di dalam air di mana ia boleh menjadi terlalu panas di atas takat didih, tetapi jumlah terlalu panas itu, sebagai peraturan, tidak melebihi satu atau beberapa darjah. dan tidak ketara dalam jumlah isipadu cecair. Takat didih air pada tekanan normal ialah 100°C.

Semasa proses air mendidih, anda dapat melihat bahawa ia disertai dengan bunyi ciri yang dipanggil mendidih. Bunyi-bunyi ini timbul dengan tepat disebabkan oleh proses keruntuhan gelembung wap yang dijelaskan.

Proses pendidihan cecair lain berjalan dengan cara yang sama seperti pendidihan air. Perbezaan utama dalam proses ini ialah suhu didih bahan yang berbeza, yang pada tekanan atmosfera biasa sudah diukur nilai jadual. Kami menunjukkan nilai utama suhu ini dalam jadual.

Fakta menarik ialah takat didih cecair bergantung pada nilai tekanan atmosfera, itulah sebabnya kami menunjukkan bahawa semua nilai dalam jadual diberikan pada tekanan atmosfera biasa. Apabila tekanan udara meningkat, takat didih cecair juga meningkat; apabila ia menurun, sebaliknya, ia berkurangan.

Pada pergantungan ini suhu mendidih pada tekanan persekitaran berdasarkan prinsip operasi perkakas dapur yang terkenal seperti periuk tekanan (Rajah 2). Ia adalah kuali dengan penutup yang ketat, di bawahnya, semasa proses mengukus air, tekanan udara dengan wap mencapai sehingga 2 tekanan atmosfera, yang membawa kepada peningkatan takat didih air di dalamnya kepada . Oleh kerana itu, air dan makanan di dalamnya berpeluang memanaskan suhu yang lebih tinggi daripada biasa (), dan proses memasak dipercepatkan. Kerana kesan ini, peranti itu mendapat namanya.

nasi. 2. Periuk tekanan ()

Situasi dengan penurunan takat didih cecair dengan penurunan tekanan atmosfera juga mempunyai contoh dari kehidupan, tetapi tidak lagi setiap hari bagi ramai orang. Contoh ini digunakan untuk perjalanan pendaki di kawasan gunung tinggi. Ternyata di kawasan yang terletak pada ketinggian 3000-5000 m, takat didih air akibat penurunan tekanan atmosfera dikurangkan kepada nilai yang lebih rendah, yang membawa kepada kesukaran ketika menyediakan makanan pada kenaikan, kerana untuk berkesan rawatan haba produk dalam kes ini memerlukan lebih banyak masa daripada bila-bila masa keadaan biasa. Pada ketinggian kira-kira 7000 m, takat didih air mencapai , yang menjadikannya mustahil untuk memasak banyak produk dalam keadaan sedemikian.

Pada hakikat bahawa suhu mendidih pelbagai bahan berbeza, beberapa teknologi untuk mengasingkan bahan adalah berasaskan. Sebagai contoh, jika kita menganggap minyak pemanasan, yang merupakan cecair kompleks yang terdiri daripada banyak komponen, maka semasa proses mendidih ia boleh dibahagikan kepada beberapa bahan yang berbeza. DALAM dalam kes ini, disebabkan oleh fakta bahawa takat didih minyak tanah, petrol, nafta dan minyak bahan api adalah berbeza, ia boleh dipisahkan antara satu sama lain melalui pengewapan dan pemeluwapan pada suhu yang berbeza. Proses ini biasanya dipanggil pecahan (Rajah 3).

nasi. 3 Pemisahan minyak kepada pecahan ()

Seperti sesiapa sahaja proses fizikal, pendidihan mesti dicirikan menggunakan beberapa nilai berangka, nilai sedemikian dipanggil haba tentu pengewapan.

Untuk memahami maksud fizikal nilai ini, pertimbangkan contoh berikut: ambil 1 kg air dan bawa ke takat didih, kemudian ukur berapa banyak haba yang diperlukan untuk menyejat sepenuhnya air ini (tanpa mengambil kira kehilangan haba) - nilai ini akan sama dengan haba tentu pengewapan air. Bagi bahan lain, nilai haba ini akan berbeza dan akan menjadi haba tentu pengewapan bahan ini.

Haba tentu pengewapan ternyata sangat ciri penting dalam teknologi pengeluaran logam moden. Ternyata, sebagai contoh, apabila besi mencair dan menyejat dengan pemeluwapan dan pemejalan seterusnya, sel kristal dengan struktur yang memberikan kekuatan yang lebih tinggi daripada sampel asal.

Jawatan: haba tentu pengewapan dan pemeluwapan (kadangkala dilambangkan ).

Unit: .

Haba tentu pengewapan bahan ditentukan menggunakan eksperimen makmal, dan nilainya untuk bahan asas disenaraikan dalam jadual yang sesuai.

Semua orang tahu bahawa air dalam cerek mendidih pada suhu 100˚C. Tetapi adakah anda perasan bahawa suhu air tidak berubah semasa proses mendidih? Persoalannya - ke mana perginya tenaga yang dijana jika kita sentiasa menyimpan bekas itu terbakar? Ia masuk ke dalam menukar cecair kepada wap. Oleh itu, untuk air berubah menjadi keadaan gas, bekalan haba yang berterusan diperlukan. Berapa banyak yang diperlukan untuk menukar satu kilogram cecair kepada wap pada suhu yang sama ditentukan oleh kuantiti fizik yang dipanggil haba tentu pengewapan air.

Makna fizikal kuantiti

Mendidih memerlukan tenaga. Kebanyakannya digunakan untuk memecahkan ikatan kimia antara atom dan molekul, mengakibatkan pembentukan gelembung wap, dan bahagian yang lebih kecil digunakan untuk mengembangkan stim, iaitu, supaya gelembung yang terhasil boleh pecah dan melepaskannya. Oleh kerana cecair meletakkan semua tenaganya ke dalam peralihan kepada keadaan gas, "daya"nya habis. Untuk sentiasa memperbaharui tenaga dan memanjangkan pendidihan, lebih banyak haba mesti dibekalkan kepada bekas dengan cecair. Dandang boleh menyediakan bekalannya, pembakar gas atau mana-mana peranti pemanasan lain. Semasa mendidih, suhu cecair tidak meningkat, proses sedang dijalankan pembentukan wap pada suhu yang sama.

Cecair yang berbeza memerlukan kuantiti yang berbeza haba untuk berubah menjadi wap. Yang manakah ditunjukkan oleh haba tentu pengewapan.

Anda boleh memahami cara nilai ini ditentukan daripada contoh. Ambil 1 liter air dan masak sehingga mendidih. Kemudian kita mengukur jumlah haba yang diperlukan untuk menyejat semua cecair, dan mendapatkan nilai haba tentu pengewapan untuk air. Untuk yang lain sebatian kimia angka ini akan berbeza.

Dalam fizik, haba tentu pengewapan dilambangkan huruf latin L. Ia diukur dalam joule per kilogram (J/kg). Ia boleh diperoleh dengan membahagikan haba yang dibelanjakan untuk penyejatan dengan jisim cecair:

Nilai ini sangat penting untuk proses pengeluaran berasaskan teknologi moden. Sebagai contoh, mereka menumpukan padanya dalam pengeluaran logam. Ternyata jika besi dicairkan dan kemudian terkondensasi, apabila mengeras lebih lanjut, kekisi kristal yang lebih kuat terbentuk.

Apa yang sama dengannya

Nilai haba tentu untuk pelbagai bahan (r) ditentukan semasa kajian makmal. Air pada tekanan atmosfera biasa mendidih pada 100 °C, dan haba penyejatan air ialah 2258.2 kJ/kg. Penunjuk ini untuk beberapa bahan lain diberikan dalam jadual:

Walau bagaimanapun, penunjuk ini mungkin berubah di bawah pengaruh faktor tertentu:

1. Suhu. Apabila ia meningkat, haba penyejatan berkurangan dan boleh sama dengan sifar.
   

   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. Tekanan. Apabila tekanan berkurangan, haba pengewapan meningkat, dan sebaliknya. Takat didih adalah berkadar terus dengan tekanan dan boleh mencapai nilai kritikal 374 °C.

   p, Pa	t mendidih., °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
   Kritikal 221.29	374,15	-

3. Jisim bahan. Jumlah haba yang terlibat dalam proses adalah berkadar terus dengan jisim wap yang terbentuk.

Hubungan antara penyejatan dan pemeluwapan

Ahli fizik telah mendapati bahawa proses yang bertentangan dengan penyejatan - pemeluwapan - stim membelanjakan jumlah tenaga yang sama seperti yang digunakan untuk membentuknya. Pemerhatian ini mengesahkan undang-undang pemuliharaan tenaga.

Jika tidak, adalah mungkin untuk membuat pemasangan di mana cecair akan menyejat dan kemudian terpeluwap. Perbezaan antara haba yang diperlukan untuk penyejatan dan haba yang mencukupi untuk pemeluwapan akan menghasilkan simpanan tenaga yang boleh digunakan untuk tujuan lain. Pada dasarnya, mesin gerakan kekal akan dicipta. Tetapi ini bercanggah dengan undang-undang fizikal, yang bermaksud ia adalah mustahil.

Bagaimana ia diukur?

1. Haba tentu penyejatan air diukur secara eksperimen di makmal fizikal. Untuk tujuan ini kalorimeter digunakan. Prosedurnya kelihatan seperti ini:
2. Sejumlah cecair dituangkan ke dalam kalorimeter.

Fenomena menukar jirim daripada keadaan cair kepada gas dipanggil pengewapan. Pengewapan boleh dijalankan dalam bentuk dua proses: i.

Mendidih

Proses pengewapan kedua ialah mendidih. Proses ini boleh diperhatikan menggunakan eksperimen mudah dengan memanaskan air dalam kelalang kaca. Apabila air dipanaskan, selepas beberapa ketika gelembung muncul di dalamnya, mengandungi udara dan wap air tepu, yang terbentuk apabila air menguap di dalam gelembung. Apabila suhu meningkat, tekanan di dalam buih meningkat, dan di bawah pengaruh daya apungan ia naik ke atas. Walau bagaimanapun, oleh kerana suhu lapisan atas air lebih rendah daripada yang lebih rendah, wap dalam gelembung mula terpeluwap dan ia mengecut. Apabila air menjadi panas di seluruh isipadu, gelembung dengan wap naik ke permukaan, pecah, dan wap keluar. Air sedang mendidih. Ini berlaku pada suhu di mana tekanan wap tepu dalam gelembung adalah sama dengan tekanan atmosfera.

Proses pengewapan yang berlaku dalam keseluruhan isipadu cecair pada suhu tertentu dipanggil. Suhu di mana cecair mendidih dipanggil takat didih.

Suhu ini bergantung kepada tekanan atmosfera. Apabila tekanan atmosfera meningkat, takat didih meningkat.

Pengalaman menunjukkan bahawa semasa proses mendidih, suhu cecair tidak berubah, walaupun pada hakikatnya tenaga datang dari luar. Peralihan cecair ke dalam keadaan gas pada takat didih dikaitkan dengan peningkatan jarak antara molekul dan, dengan itu, dengan mengatasi tarikan antara mereka. Tenaga yang dibekalkan kepada cecair digunakan untuk melakukan kerja untuk mengatasi daya tarikan. Ini berlaku sehingga semua cecair bertukar menjadi wap. Oleh kerana cecair dan wap mempunyai suhu yang sama semasa mendidih, purata tenaga kinetik molekul tidak berubah, hanya tenaga potensinya bertambah.

Rajah menunjukkan graf suhu air berbanding masa semasa pemanasannya dari suhu bilik ke takat didih (AB), takat didih (BC), pemanasan wap (CD), penyejukan wap (DE), pemeluwapan (EF) dan penyejukan seterusnya. (FG) .

Haba tentu pengewapan

Untuk mengubah bahan yang berbeza daripada cecair kepada keadaan gas, tenaga yang berbeza diperlukan, tenaga ini dicirikan oleh nilai yang dipanggil haba tentu pengewapan.

Haba tentu pengewapan (L) ialah nilai yang sama dengan nisbah jumlah haba yang mesti diberikan kepada bahan seberat 1 kg untuk mengubahnya daripada keadaan cecair kepada keadaan gas pada takat didih.

Unit haba tentu pengewapan - [ L] = J/kg.

Untuk mengira jumlah haba Q yang mesti diberikan kepada bahan dengan jisim mn untuk perubahannya daripada cecair kepada keadaan gas, haba tentu pengewapan ( L) didarab dengan jisim bahan: Q = Lm.

Apabila stim terpeluwap, sejumlah haba tertentu dibebaskan, dan nilainya adalah sama dengan jumlah haba yang mesti dibelanjakan untuk menukar cecair menjadi stim pada suhu yang sama.

Mendidih adalah pengewapan sengit yang berlaku apabila cecair dipanaskan bukan sahaja dari permukaan, tetapi juga di dalamnya.

Mendidih berlaku dengan penyerapan haba.
Kebanyakan haba yang dibekalkan dibelanjakan untuk memutuskan ikatan antara zarah bahan, selebihnya - untuk kerja yang dilakukan semasa pengembangan stim.
Akibatnya, tenaga interaksi antara zarah wap menjadi lebih besar daripada antara zarah cecair, jadi tenaga dalaman wap lebih besar daripada tenaga dalaman cecair pada suhu yang sama.
Jumlah haba yang diperlukan untuk menukar cecair kepada wap semasa proses mendidih boleh dikira menggunakan formula:

di mana m ialah jisim cecair (kg),
L ialah haba tentu pengewapan.

Haba tentu pengewapan menunjukkan berapa banyak haba yang diperlukan untuk menukar 1 kg bahan tertentu kepada wap pada takat didih. Unit haba tentu pengewapan dalam sistem SI:
[L] = 1 J/kg
Dengan peningkatan tekanan, takat didih cecair meningkat, dan haba tentu pengewapan berkurangan dan sebaliknya.

Semasa mendidih, suhu cecair tidak berubah.
Takat didih bergantung kepada tekanan yang dikenakan pada cecair.
Setiap bahan pada tekanan yang sama mempunyai takat didihnya sendiri.
Dengan peningkatan tekanan atmosfera, mendidih bermula pada suhu yang lebih tinggi, dan dengan penurunan tekanan, sebaliknya.
Sebagai contoh, air mendidih pada 100 °C hanya pada tekanan atmosfera biasa.

APA YANG BERLAKU DI DALAM CECAIR APABILA MENDIDIH?

Mendidih ialah peralihan cecair kepada wap dengan pembentukan berterusan dan pertumbuhan gelembung wap dalam cecair, di mana cecair tersejat. Pada permulaan pemanasan, air tepu dengan udara dan berada pada suhu bilik. Apabila air dipanaskan, gas yang terlarut di dalamnya dilepaskan di bahagian bawah dan dinding kapal, membentuk gelembung udara. Mereka mula kelihatan lama sebelum mendidih. Air menyejat ke dalam gelembung ini. Gelembung yang dipenuhi wap mula membengkak pada suhu yang cukup tinggi.

Setelah mencapai saiz tertentu, ia pecah dari bahagian bawah, naik ke permukaan air dan pecah. Dalam kes ini, wap meninggalkan cecair. Jika air tidak cukup panas, gelembung wap, naik ke lapisan sejuk, runtuh. Turun naik yang terhasil dalam air membawa kepada kemunculan sejumlah besar gelembung udara kecil di seluruh isipadu air: apa yang dipanggil "kunci putih".

Gelembung udara dengan isipadu di bahagian bawah kapal dipengaruhi oleh lif:
Pembiaya = Farchimedes - Fgravity
Gelembung ditekan ke bawah kerana permukaan bawah daya tekanan tidak bertindak. Apabila dipanaskan, gelembung mengembang kerana pelepasan gas ke dalamnya dan pecah dari bahagian bawah apabila daya angkat lebih besar sedikit daripada daya menekan. Saiz gelembung yang boleh pecah dari bahagian bawah bergantung pada bentuknya. Bentuk buih di bahagian bawah ditentukan oleh kebolehbasahan bahagian bawah kapal.

Ketidakhomogenan pembasahan dan penggabungan buih di bahagian bawah membawa kepada peningkatan saiznya. Pada saiz besar Apabila gelembung meningkat, lompang, pecah dan pergolakan terbentuk di belakangnya.

Apabila gelembung pecah, semua cecair di sekelilingnya menyerbu masuk, mencipta gelombang cincin. Menutup, ia membuang tiang air.

Apabila gelembung pecah runtuh, gelombang kejutan frekuensi ultrasonik merambat dalam cecair, disertai dengan bunyi yang boleh didengar. Peringkat awal pendidihan dicirikan oleh bunyi yang paling kuat dan paling tinggi (pada "peringkat" kunci putih"Teko sedang menyanyi").

(sumber: virlib.eunnet.net)

JADUAL PERUBAHAN SUHU DI NEGERI AIR

TENGOK RAK BUKU!

MENARIK

Mengapa mereka membuat lubang pada penutup teko?
Untuk mengeluarkan wap. Tanpa lubang pada penutupnya, wap boleh memercikkan air keluar dari muncung cerek.
___

Tempoh memasak kentang, bermula dari saat mendidih, tidak bergantung pada kuasa pemanas. Tempoh ditentukan oleh masa produk kekal pada takat didih.
Kuasa pemanas tidak menjejaskan takat didih, tetapi hanya mempengaruhi kadar penyejatan air.

Mendidih boleh menyebabkan air membeku. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk mengepam keluar udara dan wap air dari kapal tempat air berada, supaya air mendidih sepanjang masa.

“Periuk mudah mendidih di tepi - cuaca buruk!”
Penurunan tekanan atmosfera yang mengiringi cuaca yang semakin buruk adalah sebab susu "lari" lebih cepat.
___

Air mendidih yang sangat panas boleh didapati di bahagian bawah lombong yang dalam, di mana tekanan udara jauh lebih besar daripada di permukaan Bumi. Jadi pada kedalaman 300 m, air akan mendidih pada 101 ͦ C. Pada tekanan udara 14 atmosfera, air mendidih pada 200 ͦ C.
Di bawah loceng pam udara anda boleh mendapatkan "air mendidih" pada 20 ͦ C.
Di Marikh kita akan minum "air mendidih" pada 45 ͦ C.
Air garam mendidih pada suhu melebihi 100 ͦ C. ___

Di kawasan pergunungan pada ketinggian yang ketara dan pada tekanan atmosfera yang rendah, air mendidih pada suhu yang lebih rendah daripada 100 ͦ Celsius.

Ia mengambil masa lebih lama untuk menunggu hidangan sedemikian dimasak.

Tuangkan sedikit air sejuk... dan ia akan mendidih!

Biasanya air mendidih pada 100 darjah Celsius. Panaskan air dalam kelalang di atas penunu sehingga mendidih. Mari kita matikan penunu. Air berhenti mendidih. Tutup kelalang dengan penyumbat dan mulakan dengan berhati-hati tuangkan air sejuk ke atas penyumbat dalam aliran. macam mana? Air mendidih lagi!

Di bawah aliran air sejuk air di dalam kelalang, dan dengannya wap air mula menyejuk.
Isipadu wap berkurangan dan tekanan di atas permukaan air berubah...
Anda fikir arah mana?
... Takat didih air pada tekanan berkurangan adalah kurang daripada 100 darjah, dan air dalam kelalang mendidih semula!
____

Semasa memasak, tekanan di dalam kuali - "periuk tekanan" - adalah kira-kira 200 kPa, dan sup dalam kuali sedemikian akan masak dengan lebih cepat.

Anda boleh mengisi picagari dengan air sehingga kira-kira separuh, tutupnya dengan penyumbat yang sama dan tarik pelocok dengan tajam. Jisim buih akan muncul di dalam air, menunjukkan bahawa proses air mendidih telah bermula (dan ini pada suhu bilik!).
___

Apabila bahan masuk ke dalam keadaan gas, ketumpatannya berkurangan kira-kira 1000 kali ganda.
___

Cerek elektrik pertama mempunyai pemanas di bawah bahagian bawah. Air tidak bersentuhan dengan pemanas dan mengambil masa yang sangat lama untuk mendidih. Pada tahun 1923, Arthur Large membuat penemuan: dia meletakkan pemanas di tempat khas tiub kuprum dan meletakkannya di dalam teko. Air itu mendidih dengan cepat.

Tin penyejukan sendiri untuk minuman ringan telah dibangunkan di Amerika Syarikat. Balang mempunyai petak dengan cecair mendidih rendah terbina di dalamnya. Jika anda menghancurkan kapsul pada hari yang panas, cecair akan mula mendidih dengan cepat, mengambil haba dari kandungan balang, dan dalam 90 saat suhu minuman turun sebanyak 20-25 darjah Celsius.

NAH, KENAPA JADI?

Apa pendapat anda, adakah mungkin untuk merebus telur jika air mendidih pada suhu lebih rendah daripada 100 darjah Celsius?
____

Adakah air akan mendidih dalam periuk yang terapung di dalam periuk air mendidih yang lain?
kenapa? ___

Adakah mungkin untuk membuat air mendidih tanpa memanaskannya?

Pengetahuan ini hilang dengan cepat, dan secara beransur-ansur orang berhenti memberi perhatian kepada intipati fenomena biasa. Kadang-kadang ia berguna untuk mengingat kembali pengetahuan teori.

Definisi

Apa itu mendidih? Ini adalah proses fizikal di mana pengewapan sengit berlaku pada permukaan bebas cecair dan di dalam strukturnya. Salah satu tanda mendidih ialah pembentukan buih, yang terdiri daripada wap tepu dan udara.

Perlu diperhatikan kewujudan konsep seperti takat didih. Kadar pembentukan wap juga bergantung kepada tekanan. Ia mesti kekal. Sebagai peraturan, ciri utama cecair bahan kimia ialah takat didih pada tekanan atmosfera biasa. Walau bagaimanapun, proses ini juga boleh dipengaruhi oleh faktor seperti keamatan gelombang bunyi dan pengionan udara.

Peringkat air mendidih

Stim pasti akan mula terbentuk semasa prosedur seperti pemanasan. Mendidih melibatkan laluan cecair melalui 4 peringkat:

1. Gelembung kecil mula terbentuk di bahagian bawah kapal, serta di dindingnya. Ini adalah hasil daripada fakta bahawa retakan dalam bahan dari mana bekas dibuat mengandungi udara, yang mengembang di bawah pengaruh suhu tinggi.
2. Gelembung mula bertambah dalam jumlah, menyebabkan ia pecah ke permukaan air. Jika lapisan atas Cecair belum mencapai takat didih, rongga tenggelam ke bawah, selepas itu mereka mula berusaha ke atas semula. Proses ini mengakibatkan pembentukan gelombang bunyi. Inilah sebabnya kita boleh mendengar bunyi apabila air mendidih.
3. Terapung ke permukaan nombor terhebat buih, yang mencipta kesan Selepas ini, cecair menjadi pucat. Memandangkan kesan visual, peringkat pendidihan ini dipanggil "kunci putih".
4. Peregangan sengit diperhatikan, yang disertai dengan pembentukan gelembung besar yang cepat pecah. Proses ini disertai dengan penampilan percikan, serta pembentukan wap yang sengit.

Haba tentu pengewapan

Hampir setiap hari kita menghadapi fenomena seperti mendidih. Haba tentu pengewapan ialah kuantiti fizikal, yang menentukan jumlah haba. Dengan bantuannya, bahan cecair boleh diubah menjadi wap. Untuk mengira parameter ini, anda perlu membahagikan haba penyejatan dengan jisim.

Bagaimanakah pengukuran berlaku?

Penunjuk khusus diukur dalam keadaan makmal dengan menjalankan eksperimen yang sesuai. Ini termasuk yang berikut:

• diukur jumlah yang diperlukan cecair, yang kemudiannya dituangkan ke dalam kalorimeter;
• pengukuran awal suhu air dijalankan;
• kelalang dengan bahan ujian yang diletakkan sebelumnya di dalamnya dipasang pada penunu;
• wap yang dikeluarkan oleh bahan ujian dilancarkan ke dalam kalorimeter;
• suhu air diukur semula;
• Kalorimeter ditimbang, yang membolehkan jisim stim pekat dikira.

Mod mendidih gelembung

Apabila berurusan dengan persoalan tentang apa itu mendidih, perlu diperhatikan bahawa ia mempunyai beberapa mod. Oleh itu, apabila dipanaskan, wap boleh terbentuk dalam bentuk buih. Mereka tumbuh dan pecah secara berkala. Rejim pendidihan ini dipanggil pendidihan nukleat. Biasanya, rongga yang dipenuhi dengan wap terbentuk tepat di dinding kapal. Ini disebabkan oleh fakta bahawa mereka biasanya terlalu panas. ini syarat yang perlu untuk mendidih, kerana jika tidak buih akan runtuh tanpa mencapai saiz yang besar.

Mod mendidih filem

Apa itu mendidih? Cara paling mudah untuk menerangkan proses ini adalah sebagai pengewapan pada suhu tertentu dan tekanan berterusan. Selain mod gelembung, terdapat juga mod filem. Intipatinya ialah apabila dikuatkan aliran haba gelembung individu bergabung membentuk lapisan wap pada dinding kapal. Apabila penunjuk kritikal dicapai, ia menembusi ke permukaan air. Mod mendidih ini berbeza kerana tahap pemindahan haba dari dinding kapal ke cecair itu sendiri berkurangan dengan ketara. Sebab untuk ini adalah filem wap yang sama.

Suhu mendidih

Perlu diperhatikan bahawa terdapat pergantungan takat didih pada tekanan yang dikenakan pada permukaan cecair yang dipanaskan. Oleh itu, secara umum diterima bahawa air mendidih apabila dipanaskan hingga 100 darjah Celsius. Walau bagaimanapun, penunjuk ini boleh dianggap adil hanya jika tekanan atmosfera dianggap normal (101 kPa). Jika ia meningkat, takat didih juga akan berubah ke atas. Sebagai contoh, dalam kuali periuk tekanan popular tekanan adalah lebih kurang 200 kPa. Oleh itu, takat didih meningkat sebanyak 20 mata (sehingga 20 darjah).

Contoh tekanan atmosfera rendah ialah kawasan pergunungan. Jadi, memandangkan ia agak kecil di sana, air mula mendidih pada suhu kira-kira 90 darjah. Penduduk kawasan sebegini terpaksa menghabiskan lebih banyak masa untuk menyediakan makanan. Jadi, sebagai contoh, untuk mendidih telur, anda perlu memanaskan air sekurang-kurangnya 100 darjah, jika tidak, putih tidak akan menggumpal.

Takat didih sesuatu bahan bergantung kepada tekanan wap tepu. Kesannya terhadap suhu adalah berkadar songsang. Contohnya, merkuri mendidih apabila dipanaskan hingga 357 darjah Celsius. Ini boleh dijelaskan oleh fakta bahawa tekanan wap tepu hanya 114 Pa (untuk air angka ini ialah 101,325 Pa).

Mendidih dalam keadaan yang berbeza

Bergantung pada keadaan dan keadaan cecair, takat didih boleh berbeza dengan ketara. Sebagai contoh, ia patut menambah garam kepada cecair. Ion klorin dan natrium diletakkan di antara molekul air. Oleh itu, mendidih memerlukan susunan magnitud lebih banyak tenaga dan, dengan itu, lebih banyak masa. Di samping itu, air sedemikian menghasilkan lebih sedikit wap.

Cerek digunakan untuk memasak air keadaan hidup. Jika cecair tulen digunakan, maka suhu proses ini ialah standard 100 darjah. Dalam keadaan yang sama, air suling mendidih. Walau bagaimanapun, ia akan mengambil sedikit masa, memandangkan ketiadaan kekotoran asing.

Apakah perbezaan antara mendidih dan penyejatan?

Apabila air mendidih, wap dibebaskan ke atmosfera. Tetapi kedua-dua proses ini tidak dapat dikenalpasti. Mereka hanyalah kaedah pengewapan, yang berlaku dalam keadaan tertentu. Jadi, mendidih adalah jenis pertama. Proses ini lebih sengit daripada yang disebabkan oleh pembentukan poket wap. Ia juga perlu diperhatikan bahawa proses penyejatan berlaku secara eksklusif di permukaan air. Mendidih melibatkan keseluruhan isipadu cecair.

Apakah bergantung kepada penyejatan?

Penyejatan ialah proses menukar cecair atau pepejal kepada keadaan gas. Terdapat "penerbangan" atom dan molekul, sambungannya dengan zarah lain menjadi lemah di bawah pengaruh keadaan tertentu. Kadar penyejatan mungkin berbeza-beza disebabkan oleh faktor-faktor berikut:

• luas permukaan cecair;
• suhu bahan itu sendiri, serta persekitaran;
• kelajuan pergerakan molekul;
• jenis bahan.

Tenaga air mendidih digunakan secara meluas oleh manusia dalam kehidupan seharian. Proses ini telah menjadi sangat biasa dan biasa sehingga tiada siapa yang memikirkan sifat dan cirinya. Walau bagaimanapun, beberapa fakta menarik dikaitkan dengan mendidih:

• Mungkin semua orang perasan bahawa terdapat lubang di penutup cerek, tetapi hanya sedikit orang yang memikirkan tujuannya. Ia dilakukan untuk tujuan membebaskan sebahagian daripada wap. Jika tidak, air mungkin terpercik melalui muncung.
• Tempoh memasak kentang, telur dan produk makanan lain tidak bergantung pada kuasa pemanas. Apa yang penting ialah berapa lama mereka terdedah kepada air mendidih.
• Penunjuk seperti takat didih tidak dipengaruhi oleh kuasa. alat pemanas. Ia hanya boleh menjejaskan kadar penyejatan cecair.
• Mendidih bukan sekadar memanaskan air. Proses ini juga boleh menyebabkan cecair membeku. Oleh itu, semasa proses mendidih, adalah perlu untuk terus mengepam udara dari kapal.
• Salah satu yang paling masalah semasa bagi suri rumah ialah susu boleh "lari". Oleh itu, risiko fenomena ini meningkat dengan ketara semasa cuaca buruk, yang disertai dengan penurunan tekanan atmosfera.
• Air mendidih terpanas diperoleh di lombong bawah tanah yang dalam.
• Oleh penyelidikan eksperimen Para saintis telah dapat membuktikan bahawa di Marikh air mendidih pada suhu 45 darjah Celsius.

Bolehkah air mendidih pada suhu bilik?

Melalui pengiraan mudah, saintis dapat membuktikan bahawa air boleh mendidih pada paras stratosfera. Keadaan yang sama boleh dicipta semula menggunakan pam vakum. Walau bagaimanapun, percubaan yang serupa boleh dijalankan dalam keadaan yang lebih mudah dan biasa.

Dalam kelalang liter anda perlu mendidih 200 ml air, dan apabila bekas diisi dengan stim, ia mesti ditutup rapat dan dikeluarkan dari api. Setelah meletakkannya di atas penghabluran, anda perlu menunggu sehingga proses mendidih berakhir. Seterusnya, kelalang dituangkan air sejuk. Selepas ini, pendidihan yang kuat akan bermula di dalam bekas semula. Ini disebabkan oleh fakta bahawa, di bawah pengaruh suhu rendah, wap yang terletak di bahagian atas kelalang turun.