Яку температуру називають температурою кипіння? Велика енциклопедія нафти та газу

Все, що оточує нас у повсякденному житті, можна уявити у вигляді фізичних та хімічних процесів. Ми постійно виробляємо масу маніпуляцій, які виражаються формулами та рівняннями, навіть не підозрюючи про це. Одним із таких процесів є кипіння. Це явище, яке використовують абсолютно всі господині під час приготування їжі. Воно здається нам абсолютно звичайним. Але погляньмо на процес кипіння з погляду науки.

Кипіння – це що таке?

Ще зі шкільного курсу фізики відомо, що речовина може бути в рідкому та газоподібному стані. Процес трансформації рідини у стан пари - кипіння. Це відбувається лише при досягненні або перевищенні певного температурного режиму. Бере участь у цьому процесі та тиск, його необхідно обов'язково враховувати. Кожна рідина має власну температуру кипіння, яка запускає процес утворення пари.

У цьому полягає суттєва різниця між кипінням і випаром, що відбувається за будь-якого температурного режиму рідини.

Як відбувається кипіння?

Якщо ви колись кип'ятили воду в скляному посуді, то спостерігали за утворенням бульбашок на стінках ємності в процесі нагрівання рідини. Вони утворюються завдяки тому, що в мікротріщинах посуду накопичується повітря, яке при нагріванні починає розширюватися. Пухирці складаються з пар рідини, що знаходяться під тиском. Ці пари називають насиченими. У міру нагрівання рідини збільшується тиск у бульбашках повітря і вони збільшуються у розмірах. Звичайно, що вони починають підніматися нагору.

Але якщо рідина ще не досягла температури кипіння, то у верхніх шарах бульбашки охолоджуються, тиск знижується і вони виявляються на дні ємності, де знову нагріваються і піднімаються вгору. Цей процес знайомий кожній господині, вода ніби починає шуміти. Як тільки температура рідини у верхніх та нижніх шарах порівнюється, бульбашки починаються підніматися на поверхню та лопатися – відбувається кипіння. Це можливо тільки тоді, коли тиск усередині бульбашок стає однаковим із тиском самої рідини.

Як ми вже згадували, кожна рідина має свій температурний режим, коли починається процес закипання. Причому протягом усього процесу температура речовини залишається незмінною, вся виділена енергія витрачається на пароутворення. Тому у недбайливих господарок згоряють каструлі - весь їхній вміст википає і починає нагріватися сама ємність.

Температура кипіння знаходиться в прямо пропорційній залежності від тиску, що надається на всю рідину, точніше на її поверхню. У шкільному курсі фізики зазначено, що вода починає кипіти при температурі сто градусів за Цельсієм. Але мало хто пам'ятає, що це твердження правильне лише в умовах нормального тиску. За норму прийнято вважати величину сто один кілопаскаль. Якщо збільшити тиск, то кипіння рідини відбуватиметься за іншої температури.

Цю фізичну властивість використовують виробники сучасних побутових приладів. Прикладом може бути скороварка. Всім господарями відомо, що в подібних пристроях їжа готується набагато швидше, ніж у звичайних каструлях. З чим це пов'язано? З тиском, що утворюється у скороварці. Воно вдвічі перевищує норму. Тому і кипіння води відбувається приблизно за сто двадцять градусів за Цельсієм.

Якщо ви коли-небудь були в горах, спостерігали зворотний процес. На висоті вода починає закипати при 90 градусах, що суттєво ускладнює процес приготування їжі. З цими труднощами добре знайомі місцеві жителі та альпіністи, які проводять у горах увесь вільний час.

Ще трохи про кипіння

Багато хто чув такий вираз, як "точка кипіння" і, мабуть, здивувалися, що ми його не згадали у статті. Насправді ми його вже описали. Не поспішайте перечитувати текст. Справа в тому, що у фізиці точка та температура процесу кипіння вважаються ідентичними.

У науковому світі поділ у даній термінології проводиться лише у разі змішування різних рідких речовин. У такій ситуації визначається саме точка кипіння, причому найменша з усіх можливих. Саме вона береться за норму для всіх складових частин суміші.

Вода: цікаві факти про фізичні процеси

У лабораторних дослідах фізики завжди беруть рідину без домішок та створюють абсолютно ідеальні зовнішні умови. Але в житті все відбувається трохи інакше, адже ми часто підсолюємо воду або додаємо в неї різні приправи. Якою буде температура кипіння в цьому випадку?

Солона вода вимагає вищої температури для закипання, ніж прісна. Це пов'язано з домішками натрію та хлору. Їхні молекули стикаються між собою, і на їх нагрівання потрібно значно вища температура. Існує певна формула, що дозволяє обчислити температуру кипіння солоної води. Врахуйте, що шістдесят грамів солі на один літр води збільшують температуру кипіння на десять градусів.

А чи може кипіти вода у вакуумі? Вчені довели, що може. Ось тільки температура кипіння в цьому випадку має досягати межі трьохсот градусів за Цельсієм. Адже у вакуумі тиск становить лише чотири кілопаскалі.

Всі ми кип'ятимо воду в чайнику, тому знайомі з таким неприємним явищем, як накип. Що це таке і чому вона утворюється? Насправді все просто: прісна вода має різний рівень жорсткості. Вона визначається кількістю домішок у рідині, найчастіше у ній містяться різні солі. У процесі кип'ятіння вони трансформуються в осад і у великій кількості перетворюються на накип.

Чи може кипіти спирт?

Кипіння спирту використовується в процесі самогоноваріння і називається дистиляцією. Цей процес залежить від кількості води в спиртовому розчині. Якщо взяти за основу чистий етиловий спирт, то температура його кипіння буде наближена до сімдесяти восьми градусів за Цельсієм.

Якщо ви додаєте до спирту воду, то температура кипіння рідини збільшується. Залежно від концентрації розчину він закипатиме в проміжку від сімдесяти восьми до ста градусів за Цельсієм. Природно, що в процесі кипіння спирт перетвориться на пару за більш короткий часовий інтервал, ніж вода.

ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ
(Точка кипіння) - температура, при якій рідина настільки інтенсивно перетворюється на пару (тобто газ), що в ній утворюються парові бульбашки, які піднімаються на поверхню і лопаються. Бурхливе утворення бульбашок у всьому обсязі рідини і називається кипінням. На відміну від простого випаровування при кипінні рідина переходить у пару не тільки з вільної поверхні, але і по всьому об'єму - усередину бульбашок, що утворюються. Температура кипіння будь-якої рідини стала при заданому атмосферному або іншому зовнішньому тиску, але підвищується з підвищенням тиску і знижується з його зниженням. Наприклад, при нормальному атмосферному тиску, що дорівнює 100 кПа (такий тиск на рівні моря), температура кипіння води становить 100 ° С. На висоті ж 4000 м над рівнем моря, де тиск падає до 60 кПа, вода кипить приблизно при 85 ° С, і для того, щоб зварити їжу в горах, потрібно більше часу. З тієї ж причини їжа готується швидше в каструлі-"скороварці": тиск у ній підвищується, а потім підвищується і температура киплячої води.
ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ ДЕЯКИХ РЕЧОВИН(на рівні моря)

Речовина __ Температура, °С
Золото ___________2600
Срібло __________1950
Ртуть _____________356,9
Етиленгліколь _____197,2
Морська вода ______100,7
Вода ______________100,0
Ізопропіловий спирт 82,3
Етиловий спирт _____78,3
Метиловий спирт ____64,7
Ефір _______________34,6

Енциклопедія Кольєра. - Відкрите суспільство. 2000 .

Дивитись що таке "ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ" в інших словниках:

Температура, за якої відбувається кипіння рідини, що знаходиться під постійним тиском. Температура кипіння при нормальному атмосферному тиску (1013,25 гПа, або 760 мм рт. ст.) називають нормальною температурою кипіння або крапкою кипіння. Великий Енциклопедичний словник

ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ, температура, за якої речовина переходить з одного стану (фази) в інший, тобто з рідини в пару або газ. Температура кипіння зростає зі збільшенням зовнішнього тиску і знижується за його зменшенні. Зазвичай її… Науково-технічний енциклопедичний словник

- (позначається Ткіп, Ts), температура рівноважного переходу рідини в пару під час посту. зовніш. тиску. При Т. до. тиск насич. пара над плоскою поверхнею рідини стає рівним зовніш. тиску, внаслідок чого по всьому об'єму рідини. Фізична енциклопедія

- – температура, при якій рідина під впливом нагрівання переходить із рідкого стану в газовий; Ця температура кипіння залежить від тиску. EdwART. Словник автомобільного жаргону, 2009 … Автомобільний словник

Температура, що досягається рідиною під час буріння * * * (Джерело: «Об'єднаний словник кулінарних термінів») … Кулінарний словник

Температура кипіння- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006 р.] Тематики енергетика загалом EN boiling temperature … Довідник технічного перекладача

Температура кипіння, точка кипіння, температура, при якій відбувається кипіння рідини, що знаходиться під постійним тиском. Температура кипіння відповідає температурі насиченої пари над плоскою поверхнею киплячої рідини, тому що … Вікіпедія

Температура кипіння- (Tкіп, tкіп) температура рівноважного переходу рідини в пару при постійному зовнішньому тиску. При температура кипіння тиск насиченої пари над плоскою поверхнею рідини стає рівним зовнішньому тиску, ... Енциклопедичний словник з металургії

Температура, за якої відбувається кипіння рідини, що знаходиться під постійним тиском. Температура кипіння при нормальному атмосферному тиску (1013,25 гПа, або 760 мм рт. ст.) Називають нормальною температурою кипіння або точкою кипіння. * * … Енциклопедичний словник

Температура кипіння- 2.17 температура кипіння: Температура рідини, що кипить при тиску навколишньої атмосфери 101,3 кПа (760 мм рт. ст). Джерело: ГОСТ Р 51330.999: Електроустаткування вибухозахищене. Частина 10. Класифікація вибухонебезпечних зон. Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

Книги

• , Ю. А. Лебедєв, А. Н. Кізін, Т. С. Папіна, І. Ш. Сайфуллін, Ю. Є. Мошкін. У цій книзі представлені найважливіші чисельні характеристики низки вуглеводнів, серед яких розглядаються такі фізико-хімічні константи: молекулярна маса, температура...
• Характеристики вуглеводнів. Аналіз чисельних даних та його рекомендовані значення. Довідкове видання, Лебедєв Ю.А.. У цій книзі представлені найважливіші чисельні характеристики низки вуглеводнів, серед яких розглядаються такі фізико-хімічні константи: молекулярна маса, температура…

Кипіння– процес інтенсивного пароутворення рідини, що включає народження бульбашок пари, їх зростання та рух до поверхні рідини. Кипіння, що характеризується утворенням бульбашок пари на поверхні зіткнення рідини з твердим тілом, називається поверхневим. У реальних умовах ми завжди маємо справу з поверхневим кипінням, яке відбувається на кордоні між рідиною і твердим тілом, нагрітим вище температури кипіння (нагрівач). При нагріванні рідини до початку кипіння основна частина теплоти, що підводиться, витрачається на нагрівання, решта - на випаровування. Нехай температура дна судини T 1 , температура рідини на вільній поверхні T 2 . Доки температурний перепад невеликий, теплота переноситься в рідкому середовищі тільки шляхом теплопровідності. У цьому випадку стаціонарний розподіл температури в рідині задовольняє одновимірному рівнянню теплопровідності (4.5.21). Рішенням цього рівняння є функція (4.5.23), тобто температура рідини падає лінійно від дна судини ( x= 0) до вільної поверхні ( x= d). При цьому градієнт температури постійний і дорівнює (Мал. 78, а).

а Б В

При подальшому підвищенні температури дна судини T 1 зростає і температурний градієнт у рідкому середовищі. Коли останній досягне певної величини, виникає вільна конвекція, і теплота в рідині починає переноситися інтенсивніше (вільна конвекція тепла виникає під дією архімедових сил і полягає у перенесенні вертикально вгору мас більш нагрітої рідини та опусканні на місце менш нагрітої). Тепер стаціонарний розподіл температури визначається відомим рівнянням конвективного теплообміну

, (5.7.1)

де - швидкість рідини при конвекції, a- Коефіцієнт темпера-туропровідності. Вважаючи швидкість рідини в першому наближенні постійної, приходимо до експоненційного зменшення температури з висотою (рис. 78, б). Це призводить до значного збільшення градієнта температури рідини на кордоні з гарячим дном, і, таким чином, збільшується тепловіддача до рідини. Нехай, нарешті, температура дна стала настільки значною, що на поверхні починають виникати парові бульбашки, які поступово збільшуються, відриваються і спливають. У рідині встановлюється процес кипіння. Як показують досліди, теплообмін у разі стає ще інтенсивнішим. Внаслідок цього падіння температури рідини поблизу гарячої твердої поверхні відбуватиметься ще крутіше, ніж при конвекції (рис. 78, в).

Процес поверхневого кипіння починається на дні судини, що межує з нагрівачем. У порах дна судини завжди є повітря або інший розчинений газ, що є генератором майбутніх бульбашок пари. У міру випаровування рідини всередину бульбашок, тиск пари в них підвищується, бульбашка починає рости. Збільшення розмірів бульбашки відбувається особливо швидко, коли за певної температури T Sтиск p(T S) насиченої пари в ньому стає рівним або трохи більше зовнішнього тиску, тобто. p(T S) = pзовніш. Тоді бульбашка відривається від дна і під дією архімедової сили піднімається до поверхні рідини.

Зовнішній тиск pзовнішній складається з атмосферного тиску p 0 , гідростатичного тиску (ρ- щільність рідини, h- Глибина, на якій утворюється бульбашка) і тиску Лапласа ( R- Радіус бульбашки, - Коефіцієнт поверхневого натягу рідини). Таким чином, процес кипіння почнеться за умови, що тиск насиченої пари за даної температури T S

Температуру T Sрідини, при якій тиск p(T S) її насиченої пари стає рівним зовнішньому тиску pзовніш на рідину, називають температурою кипіння цієї рідини. З рівності

(5.7.3)

слід, що температура кипіння є функцією зовнішнього тиску. Тому сказати, що температура кипіння цієї речовини дорівнює T S, без вказівки, за якого зовнішнього тиску вона отримана, некоректно.

Ми знаємо, що тиск насиченої пари рідини зменшується при зниженні температури і збільшується при її підвищенні, отже, температура кипіння рідини знижується при зменшенні зовнішнього тиску і підвищується при його збільшенні. Таким чином, якщо деяка функція виражає залежність тиску насиченої пари від температури, то функція, обернена їй, визначає залежність температури кипіння від зовнішнього тиску. Оскільки рівняння Клапейрона-Клаузісу

у диференціальній формі виражає залежність тиску насиченої пари від температури, то рівняння

(5.7.4)

визначає в диференціальній формі залежність температури кипі-

ня від зовнішнього тиску, тобто рівняння (5.7.4) є рівнянням кривої кипіння в диференційній формі. У цьому рівнянні dT- Зміна температури кипіння рідини при зміні зовнішнього тиску на dp.

На закінчення відзначимо: якщо тривалим кип'ятінням з рідини видалити повітря або інший розчинений газ, то цю рідину можна нагріти до температури значно більшої, ніж температура її кипіння при цьому зовнішньому тиску. Так, отриману рідину називають перегрітою. Якщо перегріту рідину внести неоднорідності, наприклад, закинути у ній піщинки, у порах яких перебуває повітря, то рідина бурхливо закипає, нагадуючи вибух.

73. Аморфний та кристалічний стан речовини. Симетрія твердих тіл. Основні елементи симетрії твердих тел.

У фізиці розрізняють аморфні та кристалічні тверді тіла. За ознакою збереження форми аморфні тіла відносять до твердих, у всьому іншому вони не відрізняються від рідин. Аморфні тіла розглядають як переохолоджені рідини з аномально великим коефіцієнтом в'язкості, завдяки якому вони за нормальної температури не можуть текти. Однак при підвищенні температури вони поступово розм'якшуються, не маючи певної температури плавлення, і набувають звичайну для рідин здатність текти. Властивості аморфних тіл однакові в усіх напрямках, тобто вони ізотропні. Наприклад, якщо зі скла (аморфне тіло) виготовити кулю, його властивості виявляться однаковими у різних напрямах. Так, при стисканні його з однаковою силою у різних напрямках, він зменшуватиметься на однакову величину. Якщо вимірювати теплопровідність скла, нагріваючи кулю зверху та охолоджуючи її знизу або нагріваючи ліворуч та охолоджуючи праворуч, знайдемо, що теплопровідність скла у всіх напрямках також однакова. Для променів світла, що пронизують скло у всіх напрямках, показник заломлення також виявляється однаковим. Якщо помістити скляну кулю між двома пластинами зарядженого конденсатора та обертати кулю навколо його центру, то не буде відзначено жодної зміни ємності конденсатора; це означає, що діелектрична стала не залежить від напрямку електричного поля всередині нього.

Абсолютно інакше поводяться кристалічні тверді тіла. Кристали мають певну температуру плавлення, що залежить від зовнішнього тиску. Швидкість поширення світла, ізотермічний коефіцієнт стиснення, коефіцієнт теплопровідності, модуль пружності, діелектрична проникність та багато інших фізичних властивостей кристала сильно залежать від напрямку в ньому.

Кристали можна отримувати різними способами, наприклад, охолодженням рідини. При такому охолодженні, якщо не вжити спеціальних заходів, у рідкій фазі виникає безліч центрів кристалізації, навколо яких відбувається утворення твердої фази. Виникає безліч дрібних кристаликів, що зливаються один з одним хаотично і утворюють так званий полікристал. Хоча кожен із кристалів, що утворюють полікристал, анізотропен, але через хаотичність орієнтування цих кристалів полікристалічне тіло в цілому є ізотропним.

Якщо ж в охолоджену рідину ввести затравку - маленький кристал, то кристалізація почнеться на ньому, і можна виростити великий монокристал правильної форми. Для цього необхідно, щоб умови росту кристала були однакові на всіх поверхнях, що може бути досягнуто обертанням затравки в розчині. При вирощуванні великих монокристалів металів і напівпровідників затравку дуже повільно зі швидкістю кілька міліметрів на годину висувають у вертикальному напрямку нагрівальної печі.

Відповідно до закону, відкритого 1783 р. Роме де Ліллем, переважають у всіх кристалах однієї й тієї ж речовини кути між відповідними гранями рівні. Так, наприклад, у кристалах кам'яної солі (NaCl) усі кути між гранями 90˚. Якщо з такого кристала виточити кульку і помістити її в насичений розчин кам'яної солі, то кубічна форма кристала буде прагнути відновитися. Причиною такого відновлення форми кристалів є добре відома умова стійкості рівноваги термодинамічної системи: умова мінімуму потенційної енергії. Для кристалів ця умова виражена в принципі, сформульованому Гіббсом, Кюрі та Вульфом: поверхнева енергія має бути мінімальною. Цей мінімум повинен бути за умови, що задані кути між гранями кристала.

При поміщенні кристала в насичений розчин або розплав між твердою і рідкою фазами встановлюється динамічна рівновага: атоми з твердої фази переходять в рідку фазу, а з рідкої - в тверду; але осадження з рідкої фази йде так, що утворюється система з мінімумом потенційної енергії, тобто утворюється характерна для даної речовини форма кристала і всі колишні порушення цієї форми зникають, тому кулька в описаному досвіді прагне знову перетворитися на кубічну структуру або іншу характерну кристалічну форму.

Якщо умови зростання кристала неоднакові в різних точках його поверхні, то форма кристала, що росте, може бути відмінна від характерної форми, хоча кути між основними гранями залишаються такими, як і при правильній формі.

Рідина випаровується з відкритої поверхні за будь-якої температури, при цьому випаровування відбувається на межі розділу рідини і пари.

Рідина кипить при певній температурі, що визначається тиском у газовій фазі, при цьому пароутворення

відбувається у всьому обсязі рідини; при кипінні вирує вся товща середовища.

Незважаючи на зовнішні відмінності, молекулярний механізм фазових перетворень при спокійному випаровуванні і бурхливому кипінні той самий - в обох випадках має місце вихід частини молекул з об'єму рідини в об'єм, який займає пором.

Для кипіння рідини необхідно дві умови: 1) наявність у ній парогазових бульбашок; 2) підвищення температури до певної межі (температури кипіння) та повідомлення рідини при цій температурі теплоти. Якщо рідина повністю позбавлена ​​бульбашок (зародків газової фази), то у такому ідеалізованому середовищі кипіння бути не може. Справді, кипіння - це випаровування в обсязі рідини, а щоб воно мало місце, необхідні порожнини (бульбашки), де могли б накопичуватися пари. Кипіння може відбуватися тільки в тому випадку, якщо в рідині існують бульбашки (зазвичай стінки судини). Пухирці спочатку можуть бути дуже малими і невидимими для ока, але вони принципово необхідні для кипіння.

Поки не настало кипіння, система рідина – бульбашки перебуває у механічній рівновазі. Розглянемо умови механічної рівноваги бульбашок, що «сидять» на стінках або дні судини. Їх два: 1) бульбашка не повинна спливати (рівновагу по висоті), 2) бульбашка не повинна роздавлюватися (рівновагу за обсягом). Перша умова вимагає, щоб архімедова сила діє на пляшечку щільність рідини, V - об'єм бульбашки), була меншою за ту граничну силу зчеплення яка можлива між бульбашкою і стінкою судини: або

де є те значення обсягу, при якому бульбашка відривається і спливає.

Пухирець не роздавлюється в тому випадку, якщо тиск на стінки бульбашки зовні буде врівноважений тиском зсередини. Тиск на пляшечку складається з атмосферного гідростатичного (рис. 8.15, а) і капілярного тиску зсередини є результат тиску насиченої пари рідини та тиску повітря Рівновість за обсягом визначається рівністю

При збільшенні температури тиск насиченої пари в бульбашці збільшується, що призводить до розширення бульбашки і зменшення тиску повітря в ньому, при цьому умови (81.1) і (81.2) будуть виконуватися до певної певної температури. Дійсно, при певній температурі обсяг бульбашки збільшиться настільки, що порушиться рівновага по висоті і бульбашка спливе, залишаючи після себе зародок нової бульбашки (рис. 8.15 б). При повторних відривах бульбашок від тих самих місць повітря у яких практично нічого очікувати. При спливанні бульбашок та їх радіус робиться досить великим, щоб можна було знехтувати капілярним тиском. Умова (81.2) для киплячої рідини визначається рівністю

Таким чином, при кипінні рідини тиск її насиченої пари дорівнює зовнішньому тиску. Якщо рідина кипить при постійному зовнішньому тиску, її температура залишається незмінною. Теплота, що підводиться до рідини в процесі кипіння, повністю йде пароутворення.

Можна виконати умову кипіння (81.3), як нагріваючи рідина, а й знижуючи тиск за постійної температурі. Якщо викачувати повітря з колби з водою (така демонстрація здійсненна), то цим можна викликати кипіння. Очевидно, що температура киплячої рідини буде знижуватися і може стати нижче за кімнатну температуру.

Температуру кипіння рідини при нормальному тиску атм називають нормальною точкою кипіння. Більш високою температурою кипіння мають ті рідини, у яких вищі критичні температури.

Кипіння призводить до зменшення кількості бульбашок обсягом рідини. Можна ще більше знизити кількість бульбашок тривалим струшуванням рідини або її обробкою тиском до 400 атм. У першому випадку бульбашки відриваються від стінок і дна судини і спливають на поверхню, у другому випадку вміст бульбашок розчиняється в рідині (бульбашки роздавлюються). Оброблена таким способом рідина здатна значно перегріватись по відношенню до нормальної точки кипіння. Зокрема, при атмосферному тиску вдалося нагріти спеціально оброблену воду до 170 ° (при нормальній точці кипіння 100 ° С), і вода при цьому не кипіла.

Вище було сказано, що наявність парогазових бульбашок – необхідна умова кипіння рідин. Це справедливо лише далеко від критичної точки, коли щільності рідини та пари сильно різняться між собою. Але в міру підвищення температури і тиску різниця в щільності рідини і пари зменшується, в рідині внаслідок теплового руху молекул посиляться так звані флюктуації щільності - місцеві ущільнення та розрідження, що виникають і зникають у різних точках середовища.

Флюктуації, пов'язані зі зниженням щільності, зрозуміло, і служитимуть центрами освіти бульбашок, заповнених парою.

Перегріта рідина закипає дуже бурхливо, часто з вибухом, при цьому відбувається швидке охолодження до нормальної температури тиску кипіння. Перегрів рідини певною мірою є небезпечним, особливо в котельних установках, тому вживають спеціальних заходів для запобігання перегріву: рідину поміщають пористі тіла, що виділяють при нагріванні повітря (необпалений фарфор, капілярні трубки і т. д).

Давайте розглянемо другий всім відомий Метод утворення пари – кипіння.Продемонструємо це явище з досвіду. Візьмемо відкриту скляну посудину з водою і будемо її нагрівати, вимірюючи при цьому її температуру. При підвищенні температури води її випаровування посилюється, а в деяких випадках можна побачити навіть туман. Під час охолодження водяна пара в повітрі конденсується, утворюючи при цьому маленькі крапельки (саму пару неможливо побачити).

Якщо й надалі збільшувати температуру, ми зможемо побачити появу невеликих бульбашок на воді. Їхні розміри поступово збільшуватимуться. Ми бачимо розчинені бульбашки повітря, які у воді. Під час нагрівання надлишки повітря виділяються з води у вигляді бульбашок. Вони містять насичену водяну пару, тому що вода випаровується всередину цих бульбашок повітря.

Чим довше ми нагріваємо воду, тим більшими і численнішими стають бульбашки. З їх зростанням (бульбашок) збільшується і сила Архімеда, що виштовхує сила, а потім вони спливають назовні. Зазвичай ми чуємо шум, який передує кипінню. Під час певної температури обсяг бульбашок, що наближаються до поверхні рідини, різко зростає. При виході на поверхню вони лопаються, і насичена в них пара виходить назовні вода кипить.

Кипінням називається інтенсивний перехід рідини в пару, під час якого починається утворення бульбашок пари по всьому об'єму рідини за певної температури. Не слід забувати, що у різних рідин різна температура кипіння. На відміну від процесу випаровування, який може відбуватися при будь-якій температурі, кипіння може відбуватися тільки при певній температурі, яка постійна для кожної рідини. Таким чином, наприклад, при парку їжі потрібно зменшувати вогонь після закипання води. Можна заощадити паливо, водночас залишивши температуру постійної води.

Температуру, під час якої рідина закипає, називають температурою кипіння.

Під час кипіння температура рідини залишається постійною. Коли тиск збільшується, підвищується температура кипіння рідини (і навпаки). З'ясовано, що тиск повітря зменшується із збільшенням висоти над рівнем моря. Таким чином, температура кипіння рідини із збільшенням висоти також зменшується.

Деякі речовини, які за звичайних умов перебувають у газоподібному стані, за досить низької температури перетворюються на рідини, що закипають при дуже низькій температурі. Візьмемо, наприклад, рідкий кисень, який при атмосферному тиску кипить при температурі - 183 ° С. Речовини, які ми можемо бачити у звичайних умовах у твердому стані, при плавленні перетворюються на рідину, що закипає при дуже високій температурі. Візьмемо, наприклад, мідь, що кипить при 2567 ° С, або залізо - при 2750 ° С.

Чи можливий процес кипіння у холодній воді? Якщо створити певні умови, то так. Проведемо досвід. Закип'ятимо воду і наллємо її в колбу, закривши її зверху кришкою. Приступимо до її охолодження шляхом поливу холодною водою із крана. Дивно, але протягом усього того часу, що ми її поливатимемо, вода всередині колби продовжуватиме кипіти. Через деякий час колба охолоне настільки, що її можна тримати голими руками, але вода в ній все ще кипітиме, якщо ми продовжимо поливати її холодною водою. Процес кипіння відбувається за рахунок того, що в колбі практично немає повітря – його витіснила пара. Під час того, як ми поливаємо колбу холодною водою, пара охолоджується та конденсується. Таким чином, у колбі утворюється вакуум, простір, який розряджений. Тиск води, а також тиск, який над водою знижується. Створюються відповідні умови для кипіння (утворення бульбашок з парою всередині води).

Залишились питання? Чи не знаєте, як зробити домашнє завдання?
Щоб отримати допомогу репетитора – .
Перший урок – безкоштовно!

blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.