Jaka jest temperatura przegotowanej wody. Co powoduje gotowanie wody?
Wszyscy wiedzą, że temperatura wrzenia wody przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym (około 760 mm Hg) wynosi 100 °C. Ale nie wszyscy wiedzą, że woda może wrzeć w różnych temperaturach. Temperatura wrzenia zależy od wielu czynników. W określonych warunkach woda może wrzeć w temperaturze +70 °C, w temperaturze +130 °C, a nawet 300 °C! Rozważmy powody bardziej szczegółowo.
Od czego zależy temperatura wrzenia wody?
Wrząca woda w pojemniku odbywa się zgodnie z pewnym mechanizmem. W procesie podgrzewania cieczy na ściankach pojemnika, do którego jest wlewana, pojawiają się pęcherzyki powietrza. Wewnątrz każdej bańki znajduje się para. Temperatura pary w bąbelkach jest początkowo znacznie wyższa niż podgrzanej wody. Ale jego ciśnienie w tym okresie jest wyższe niż wewnątrz baniek. Dopóki woda się nie nagrzeje, para w bąbelkach ulega ściśnięciu. Następnie pod wpływem ciśnienia zewnętrznego bąbelki pękają. Proces trwa do momentu wyrównania się temperatur cieczy i pary w pęcherzykach. To teraz kulki z parą mogą wypłynąć na powierzchnię. Woda zaczyna się gotować. Ponadto proces ogrzewania zatrzymuje się, ponieważ nadmiar ciepła jest usuwany przez parę na zewnątrz do atmosfery. To jest równowaga termodynamiczna. Przypomnijmy fizykę: na ciśnienie wody składa się ciężar samej cieczy i ciśnienie powietrza nad naczyniem z wodą. Tak więc, zmieniając jeden z dwóch parametrów (ciśnienie cieczy w naczyniu i ciśnienie atmosfery), można zmienić temperaturę wrzenia.
Jaka jest temperatura wrzenia wody w górach?
W górach temperatura wrzenia cieczy stopniowo spada. Wynika to z faktu, że ciśnienie atmosferyczne stopniowo spada podczas wspinaczki na górę. Aby woda się zagotowała, ciśnienie w bąbelkach, które pojawiają się podczas podgrzewania wody, musi być równe ciśnieniu atmosferycznemu. Dlatego wraz ze wzrostem wysokości w górach co 300 m temperatura wrzenia wody spada o około jeden stopień. Taka wrząca woda nie jest tak gorąca jak wrząca ciecz na płaskim terenie. Na dużych wysokościach zaparzenie herbaty jest trudne, a czasem wręcz niemożliwe. Zależność wrzącej wody od ciśnienia wygląda tak:
Wysokość nad poziomem morza | ||||||||
Temperatura wrzenia |
A w innych warunkach?
Jaka jest temperatura wrzenia wody w próżni? Próżnia jest rozrzedzonym medium, w którym ciśnienie jest znacznie niższe niż ciśnienie atmosferyczne. Temperatura wrzenia wody w rozrzedzonym medium zależy również od ciśnienia resztkowego. Przy podciśnieniu 0,001 atm. ciecz wrze w 6,7°C. Zazwyczaj ciśnienie resztkowe wynosi około 0,004 atm. Dlatego pod tym ciśnieniem woda wrze w temperaturze 30 ° C. Wraz ze wzrostem ciśnienia w rozrzedzonym medium wzrasta temperatura wrzenia cieczy.
Dlaczego woda gotuje się w wyższej temperaturze w szczelnym pojemniku?
W hermetycznie zamkniętym naczyniu temperatura wrzenia cieczy jest związana z ciśnieniem wewnątrz naczynia. W procesie nagrzewania uwalniana jest para wodna, która w postaci kondensatu osadza się na pokrywie i ściankach naczynia. W ten sposób wzrasta ciśnienie wewnątrz naczynia. Na przykład w szybkowarze ciśnienie osiąga 1,04 atm. Dlatego płyn wrze w nim w temperaturze 120 ° C. Zazwyczaj w takich pojemnikach ciśnienie można regulować za pomocą wbudowanych zaworów, a co za tym idzie również temperaturę.
Proces gotowania wody składa się z trzech etapów:
- początek pierwszego etapu - wysunięcie się z dna czajnika lub innego naczynia, w którym woda doprowadzana jest do wrzenia, drobne pęcherzyki powietrza i pojawienie się nowych formacji pęcherzyków na powierzchni wody. Stopniowo rośnie liczba takich bąbelków.
- Na drugim etapy wrzenia wody następuje masywne gwałtowne podnoszenie się bąbelków w górę, powodując początkowo lekkie zmętnienie wody, które następnie zamienia się w „wybielanie”, w którym woda wygląda jak strumień źródła. Zjawisko to nazywa się wrzeniem biały klawisz i bardzo krótki.
- etapowi trzeciemu towarzyszą intensywne procesy wrzenia wody, pojawianie się na powierzchni dużych pękających bąbelków i rozprysków. Duża ilość zachlapań oznacza, że woda mocno się zagotowała.
Nawiasem mówiąc, jeśli lubisz pić herbatę parzoną czystą naturalną wodą, możesz złożyć zamówienie bez wychodzenia z domu, na stronie internetowej, na przykład: http://www.aqualeader.ru/. Następnie firma dostarczająca wodę przyniesie ją do Twojego domu.
Prości obserwatorzy od dawna zwracają uwagę na to, że wszystkim trzem etapom gotowania wody towarzyszą różne dźwięki. Woda w pierwszym etapie wydaje subtelny, subtelny dźwięk. W drugim etapie dźwięk zamienia się w hałas, przypominający brzęczenie roju pszczół. W trzecim etapie odgłosy wrzącej wody tracą jednolitość, stają się ostre i głośne, narastając chaotycznie.
Wszystko etapy wrzenia wodyłatwo zweryfikowane przez doświadczenie. Po rozpoczęciu podgrzewania wody w otwartym szklanym pojemniku i okresowym pomiarze temperatury, po krótkim czasie zaczniemy obserwować bąbelki na dnie i ściankach pojemnika.
Przyjrzyjmy się bliżej bańce, która pojawia się w pobliżu dna. Stopniowo zwiększając objętość bańka zwiększa również obszar kontaktu z ogrzewającą wodą, która nie osiągnęła jeszcze wysokiej temperatury. W wyniku tego para i powietrze wewnątrz bańki ulegają schłodzeniu, w wyniku czego ich ciśnienie spada, a grawitacja wody rozrywa bańkę. W tym momencie woda wydaje dźwięk charakterystyczny dla wrzenia, który pojawia się w wyniku zderzenia wody z dnem zbiornika w miejscach, w których pękają bąbelki.
Gdy temperatura w dolnych warstwach wody zbliża się do 100 stopni Celsjusza, ciśnienie wewnątrzpęcherzykowe wyrównuje się z ciśnieniem wody na nich, w wyniku czego pęcherzyki stopniowo się rozszerzają. Zwiększenie objętości pęcherzyków prowadzi również do zwiększenia działania na nie siły wyporu, pod wpływem której największe pęcherzyki odrywają się od ścianek pojemnika i gwałtownie unoszą do góry. W przypadku, gdy górna warstwa wody nie osiągnęła jeszcze 100 stopni, wówczas bańka, wpadając do zimniejszej wody, traci część pary wodnej, która skrapla się i trafia do wody. W tym przypadku bąbelki ponownie zmniejszają się i opadają pod wpływem grawitacji. W pobliżu dna ponownie nabierają objętości i unoszą się, i to właśnie te zmiany wielkości bąbelków powodują charakterystyczny dźwięk wrzącej wody.
Zanim cała objętość wody osiągnie 100 stopni, wznoszące się bąbelki nie zmniejszają się już, ale pękają na samej powierzchni wody. W tym przypadku para wypuszczana jest na zewnątrz, czemu towarzyszy charakterystyczne bulgotanie – oznacza to, że woda się gotuje. Temperatura, w której ciecz osiąga wrzenie, zależy od ciśnienia wywieranego na jej wolną powierzchnię. Im wyższe ciśnienie, tym wyższa wymagana temperatura i odwrotnie.
Że woda wrze w 100 stopni Celsjusza- dobrze znany fakt. Warto jednak wziąć pod uwagę, że taka temperatura obowiązuje tylko w warunkach normalnego ciśnienia atmosferycznego (około 101 kilopaskali). Wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta również temperatura, w której ciecz osiąga wrzenie. Na przykład w szybkowarach jedzenie gotuje się pod ciśnieniem zbliżonym do 200 kilopaskali, przy którym temperatura wrzenia wody wynosi 120 stopni. W wodzie o tej temperaturze gotowanie przebiega znacznie szybciej niż w normalnej temperaturze wrzenia - stąd nazwa patelni.
W związku z tym obniżenie ciśnienia obniża temperaturę wrzenia wody. Na przykład mieszkańcy regionów górskich żyjących na wysokości 3 kilometrów osiągają wrzenie wody szybciej niż mieszkańcy równin - wszystkie etapy wrzenia wody zachodzą szybciej, ponieważ wymaga to tylko 90 stopni przy ciśnieniu 70 kilopaskali. Ale mieszkańcy gór nie mogą gotować np. jaja kurzego, ponieważ minimalna temperatura, w której krzepnie białko, to zaledwie 100 stopni Celsjusza.
Jeśli zostaniesz zapytany, w jakiej temperaturze wrze woda, najprawdopodobniej odpowiesz, że przy 100 ° C. Twoja odpowiedź będzie poprawna, ale ta wartość jest prawdziwa tylko przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym - 760 mm Hg. Sztuka. W rzeczywistości woda może wrzeć zarówno w temperaturze 80°C, jak i 130°C. Aby wyjaśnić przyczynę takich rozbieżności, należy najpierw wyjaśnić, czym jest gotowanie.
Aby dowiedzieć się, ile stopni potrzeba do zagotowania wody, pomocne będzie zbadanie mechanizmu tego zjawiska fizycznego. Wrzenie to proces przekształcania cieczy w parę i odbywa się w kilku etapach:
- Podczas podgrzewania cieczy z mikropęknięć w ściankach naczynia wydobywają się pęcherzyki powietrza i pary wodnej.
- Bąbelki nieco się rozszerzają, ale ciecz w naczyniu jest tak zimna, że para w bąbelkach skrapla się.
- Pęcherzyki zaczynają pękać, aż cała ciecz stanie się wystarczająco gorąca.
- Po pewnym czasie ciśnienie wody i pary w bąbelkach wyrównuje się. Na tym etapie pojedyncze bąbelki mogą unieść się na powierzchnię i uwolnić parę.
- Bąbelki zaczynają intensywnie unosić się w górę, kipianie zaczyna się charakterystycznym dźwiękiem. Począwszy od tego etapu temperatura w naczyniu się nie zmienia.
- Proces wrzenia będzie trwał, aż cała ciecz przejdzie w stan gazowy.
Temperatura pary
Temperatura pary podczas gotowania wody jest taka sama jak samej wody. Ta wartość nie zmieni się, dopóki cała ciecz w naczyniu nie wyparuje. Podczas procesu wrzenia powstaje wilgotna para. Jest nasycony cząsteczkami cieczy równomiernie rozmieszczonymi w całej objętości gazu. Ponadto silnie zdyspergowane cząstki cieczy kondensują, a nasycona para zamienia się w suchą.
Istnieje również para przegrzana, która jest znacznie gorętsza niż wrząca woda. Ale można to uzyskać tylko za pomocą specjalnego sprzętu.
Wpływ ciśnienia
Dowiedzieliśmy się już, że aby ciecz zagotowała się, konieczne jest wyrównanie ciśnienia cieczy i pary. Ponieważ ciśnienie wody jest sumą ciśnienia atmosferycznego i ciśnienia samej cieczy, istnieją dwa sposoby zmiany czasu wrzenia:
- zmiana ciśnienia atmosferycznego;
- zmiana ciśnienia w samym naczyniu.
Pierwszy przypadek możemy zaobserwować na terenach położonych na różnych wysokościach nad poziomem morza. Na wybrzeżach temperatura wrzenia wyniesie 100 ° C, a na szczycie Everestu tylko 68 ° C. Naukowcy obliczyli, że podczas wspinania się po górach co 300 metrów temperatura wrzenia wody spada o 1°C.
Wartości te mogą się różnić w zależności od składu chemicznego wody i obecności zanieczyszczeń (sole, jony metali, gazy rozpuszczalne).
Czajniki są najczęściej używane do zagotowania wody. Temperatura wrzenia wody w czajniku zależy również od tego, gdzie mieszkasz. Mieszkańcom gór zaleca się używanie autoklawów i szybkowarów, które pomagają podgrzać wrzącą wodę i przyspieszyć proces gotowania.
Wrząca słona woda
Temperatura wrzenia wody determinuje obecność w niej zanieczyszczeń. Woda morska zawiera jony sodu i chloru. Znajdują się między cząsteczkami H2O i przyciągają je. Ten proces jest znany jako nawodnienie.
Wiązanie między wodą a jonami soli jest znacznie silniejsze niż między cząsteczkami wody. Zagotowanie słonej wody wymaga więcej energii, aby te wiązania mogły zostać zerwane. Ta energia to temperatura.
Również słona ciecz różni się od słodkiej wody niskim stężeniem cząsteczek H2O. W tym przypadku po podgrzaniu zaczynają poruszać się szybciej, ale nie mogą tworzyć wystarczająco dużego pęcherzyka pary, ponieważ zderzają się rzadziej. Nacisk małych bąbelków nie wystarcza, aby wydobyć je na powierzchnię.
Aby wyrównać ciśnienie wody i atmosferycznego, musisz podnieść temperaturę. Dlatego gotowanie wody słonej trwa znacznie dłużej niż wody słodkiej, a temperatura wrzenia będzie zależeć od stężenia soli. Wiadomo, że dodanie 60 g NaCl do 1 litra płynu podnosi temperaturę wrzenia o 10 °C.
Jak zmienić temperaturę wrzenia?
W górach bardzo trudno jest gotować jedzenie, zabiera to zbyt dużo czasu. Powodem jest niewystarczająca ilość gorącej wrzącej wody. Na bardzo dużych wysokościach gotowanie jajka jest prawie niemożliwe, nie mówiąc już o gotowaniu mięsa, które wymaga dobrej obróbki cieplnej.
Zmiana temperatury wrzenia płynu jest ważna nie tylko dla mieszkańców terenów górskich.
Do sterylizacji produktów i sprzętu pożądane jest stosowanie temperatury wyższej niż 100°C, ponieważ niektóre mikroorganizmy są odporne na ciepło.
To ważna informacja nie tylko dla gospodyń domowych, ale także dla profesjonalistów pracujących w laboratoriach. Również podniesienie temperatury wrzenia może znacznie zaoszczędzić czas poświęcony na gotowanie, co jest ważne w naszych czasach.
Aby zwiększyć tę liczbę, musisz użyć szczelnie zamkniętego pojemnika. Najlepiej nadają się do tego szybkowary, w których pokrywa nie przepuszcza pary, zwiększając ciśnienie wewnątrz naczynia. Podczas ogrzewania uwalniana jest para, ale ponieważ nie może się ona wydostać, kondensuje się na wewnętrznej stronie pokrywki. Prowadzi to do znacznego wzrostu ciśnienia wewnętrznego. W autoklawach ciśnienie wynosi 1–2 atmosfery, więc płyn w nich wrze w temperaturze 120–130 °C.
Maksymalna temperatura wrzenia wody jest nadal nieznana, ponieważ liczba ta może wzrosnąć wraz ze wzrostem ciśnienia atmosferycznego. Wiadomo, że w turbinach parowych woda nie może zagotować się nawet przy 400°C i ciśnieniu kilkudziesięciu atmosfer. Te same dane uzyskano na dużych głębokościach oceanu.
Wrząca woda pod zmniejszonym ciśnieniem: wideo
Proces wrzenia - oznacza przejście substancji płynnej w stan gazowy. Różnica między parowaniem polega na tym, że dzieje się to w połączeniu z pewnymi wskaźnikami, które obejmują nie tylko wskaźniki temperatury, ale także ciśnienia. Szybkość początku wrzenia jest całkowicie związana z cząsteczkami, które po podgrzaniu zaczynają się ze sobą częściej zderzać. Jeśli przyjmiemy zwykłe warunki, za temperaturę wrzenia uważa się ogrzewanie w temperaturze 100 stopni Celsjusza, ale w rzeczywistości jest to zakres wartości, który zależy zarówno od samej cieczy, jak i od ciśnienia na zewnątrz i wewnątrz woda. Ogólnie rzecz biorąc, zakres ten waha się od 70 na bardzo wysokiej górze do 110, jeśli jest bliżej poziomu morza.
Temperatura pary wrzącej wody w czajniku
Para jest cieczą, tylko jej stan przechodzi w formę gazową. Podczas interakcji z powietrzem, podobnie jak inne substancje gazowe, może oddziaływać na nie pod ciśnieniem. Podczas waporyzacji temperatura pary i cieczy będzie stała do momentu odparowania cieczy. Dzieje się tak dzięki temu, że cała siła temperatury idzie na tworzenie pary. Sytuacja ta sprzyja powstawaniu suchej pary nasyconej.
Warto wiedzieć! Gdy ciecz się zagotuje, para ma taki sam stopień jak ciecz. Gorzej niż sam płyn, okaże się, że uzyskuje się parę tylko za pomocą specjalnych urządzeń. Stopnie wymagane do zagotowania zwykłego płynu mają wartość 100 stopni Celsjusza.
W jakiej temperaturze wrze słona woda
Zagotuj słoną wodę, być może tylko w wyższych temperaturach niż w przypadku zwykłej wody. Skład soli zawiera zestaw jonów, które wypełniają przestrzenne luki cząsteczek wody. Z tego powodu uwodnienie następuje, gdy jony soli łączą się z cząsteczkami cieczy. Ponieważ po uwodnieniu wiązanie cząsteczek staje się zauważalnie silniejsze, proces waporyzacji trwa odpowiednio dłużej.
Z powodu ogrzewania słona woda stale traci cząsteczki, odpowiednio ich kolizja będzie znacznie rzadsza. Gotowanie zajmie więcej czasu niż świeża woda. Temperatura, w której można przygotować wrzątek ze słonej wody, może być średnio o 10 stopni Celsjusza wyższa niż normalnie.
Temperatura wrzenia wody destylowanej
Typ destylowany to oczyszczona ciecz, która praktycznie nie zawiera zanieczyszczeń. Z reguły jest przeznaczony do zastosowań technicznych, medycznych i badawczych.
Uwaga! Surowo nie zaleca się spożywania go i gotowania na nim.
Woda wytwarzana jest za pomocą specjalnego sprzętu destylacyjnego, w którym świeża woda jest odparowywana, a para wodna kondensuje. Pod koniec destylacji zanieczyszczenia pozostaną poza cieczą.
Typ destylowany wrze jak świeża woda z kranu - 100 stopni Celsjusza. Istnieje niewielka różnica polegająca na tym, że destylowana ciecz szybciej się zagotuje, ale ta różnica jest dość nieznaczna.
Jak ciśnienie wpływa na proces gotowania wody
Ciśnienie ma znaczną różnicę dla wrzenia cieczy. Jednocześnie ważną rolę odgrywa ciśnienie atmosferyczne i ciśnienie wewnątrz wody. Na przykład, jeśli podpalisz wodę, będąc na dużej wysokości, wystarczy 70 stopni Celsjusza, aby się zagotować. W warunkach górskich gotowanie niesie ze sobą pewne trudności. Trwa to dłużej, ponieważ wrząca woda nie będzie wystarczająco gorąca. Na przykład próba ugotowania jajka na twardo zakończy się niepowodzeniem, nie mówiąc już o gotowanym mięsie, które wymaga dobrej obróbki cieplnej.
Ważny! Nie jedz niczego, co nie zostało poddane obróbce cieplnej lub dobrze ugotowane. Zwłaszcza jeśli chodzi o piesze wędrówki i inne wycieczki na łonie natury. Konieczne jest wcześniejsze przewidzenie takich niuansów i zabezpieczenie się przed możliwymi niespodziankami.
Będąc blisko morza, temperatura wrzenia zawsze będzie wynosić 100 stopni. Wspinając się w góry, po pokonaniu 300 metrów w górę temperatura wrzenia spadnie o 1 stopień. Dlatego mieszkańcy, których domy znajdują się na wzgórzach, powinni używać autoklawów do zagotowania płynu, aby stał się gorętszy.
Uwaga! Informacje te muszą być znane pracownikom placówek medycznych i laboratoriów.
Wiadomo przecież, że do sterylizacji produktów i urządzeń wymagana jest temperatura 100 stopni i wyższa. W przeciwnym razie instrument i inne urządzenia nie będą sterylne, co może później spowodować wiele komplikacji.
Wiadomo, że najwyższy stopień wody nie został jeszcze odkryty. Wynika to z faktu, że może rosnąć aż do osiągnięcia limitu ciśnienia atmosferycznego, a raczej jego wzrostu. Turbiny parowe podgrzewają wodę do 400 stopni, podczas gdy nie wrze, a ciśnienie utrzymuje się na poziomie 30-40 atmosfer.
Wrzenie to proces zmiany stanu skupienia substancji. Kiedy mówimy o wodzie, mamy na myśli przejście z cieczy w parę. Należy pamiętać, że wrzenie nie jest parowaniem, które może wystąpić nawet w temperaturze pokojowej. Nie należy też mylić z gotowaniem, czyli procesem podgrzewania wody do określonej temperatury. Teraz, gdy zrozumieliśmy pojęcia, możemy określić, w jakiej temperaturze wrze woda.
Proces
Sam proces przekształcania stanu skupienia z ciekłego w gazowy jest złożony. I choć ludzie tego nie widzą, są 4 etapy:
- W pierwszym etapie na dnie podgrzewanego pojemnika tworzą się małe bąbelki. Można je również zobaczyć po bokach lub na powierzchni wody. Powstają w wyniku rozszerzania się pęcherzyków powietrza, które zawsze znajdują się w szczelinach zbiornika, w którym podgrzewana jest woda.
- W drugim etapie zwiększa się objętość bąbelków. Wszystkie zaczynają pędzić na powierzchnię, ponieważ w środku znajduje się nasycona para, która jest lżejsza od wody. Wraz ze wzrostem temperatury ogrzewania wzrasta ciśnienie pęcherzyków i są one wypychane na powierzchnię dzięki dobrze znanej sile Archimedesa. W tym przypadku słychać charakterystyczny dźwięk wrzenia, który powstaje dzięki ciągłemu rozszerzaniu się i zmniejszaniu wielkości bąbelków.
- W trzecim etapie na powierzchni widać dużą liczbę bąbelków. To początkowo powoduje zmętnienie wody. Proces ten jest popularnie nazywany „gotowaniem białym kluczem” i trwa krótko.
- W czwartym etapie woda intensywnie wrze, na powierzchni pojawiają się duże pękające bąbelki i mogą pojawić się rozpryski. Najczęściej rozpryski oznaczają, że ciecz osiągnęła maksymalną temperaturę. Z wody zacznie wydobywać się para.
Wiadomo, że woda wrze w temperaturze 100 stopni, co jest możliwe dopiero na czwartym etapie.
Temperatura pary
Para jest jednym ze stanów wody. Kiedy dostaje się do powietrza, podobnie jak inne gazy, wywiera na nie pewien nacisk. Podczas waporyzacji temperatura pary i wody pozostaje stała, dopóki cała ciecz nie zmieni swojego stanu skupienia. Zjawisko to można wytłumaczyć faktem, że podczas gotowania cała energia jest zużywana na przekształcenie wody w parę.
Na samym początku wrzenia powstaje wilgotna para nasycona, która po odparowaniu całej cieczy staje się sucha. Jeśli jego temperatura zacznie przekraczać temperaturę wody, wówczas taka para zostanie przegrzana, a pod względem swoich właściwości będzie bliższa gazowi.
Wrząca słona woda
Warto wiedzieć, w jakiej temperaturze wrze się woda o dużej zawartości soli. Wiadomo, że powinien być wyższy ze względu na zawartość w składzie jonów Na+ i Cl-, które zajmują obszar pomiędzy cząsteczkami wody. Ten skład chemiczny wody z solą różni się od zwykłej świeżej cieczy.
Faktem jest, że w słonej wodzie zachodzi reakcja hydratacji - proces przyłączania cząsteczek wody do jonów soli. Wiązanie między cząsteczkami słodkiej wody jest słabsze niż te powstałe podczas uwodnienia, więc gotowanie płynu z rozpuszczoną solą zajmie więcej czasu. Wraz ze wzrostem temperatury cząsteczki w wodzie zawierającej sól poruszają się szybciej, ale jest ich mniej, dlatego zderzenia między nimi występują rzadziej. W rezultacie wytwarzana jest mniejsza ilość pary, a zatem jej ciśnienie jest niższe niż głowica pary świeżej wody. Dlatego do pełnego waporyzacji potrzeba więcej energii (temperatury). Średnio, aby zagotować jeden litr wody zawierającej 60 gramów soli, konieczne jest podniesienie temperatury wrzenia wody o 10% (czyli o 10 C).
Zależności od ciśnienia wrzenia
Wiadomo, że w górach, niezależnie od składu chemicznego wody, temperatura wrzenia będzie niższa. Dzieje się tak, ponieważ ciśnienie atmosferyczne jest niższe na wysokości. Za normalne ciśnienie uważa się 101,325 kPa. Dzięki niemu temperatura wrzenia wody wynosi 100 stopni Celsjusza. Ale jeśli wejdziesz na górę, gdzie ciśnienie wynosi średnio 40 kPa, woda będzie tam gotować o temperaturze 75,88 C. Ale to nie znaczy, że gotowanie w górach zajmie prawie połowę czasu. Do obróbki cieplnej produktów potrzebna jest określona temperatura.
Uważa się, że na wysokości 500 metrów n.p.m. woda wrze w temperaturze 98,3 C, a na wysokości 3000 metrów temperatura wrzenia wyniesie 90 C.
Zauważ, że to prawo działa również w przeciwnym kierunku. Jeśli ciecz zostanie umieszczona w zamkniętej kolbie, przez którą para nie może przejść, to wraz ze wzrostem temperatury i powstaniem pary ciśnienie w tej kolbie wzrośnie, a wrzenie pod podwyższonym ciśnieniem nastąpi w wyższej temperaturze. Na przykład przy ciśnieniu 490,3 kPa temperatura wrzenia wody wyniesie 151 C.
Wrząca woda destylowana
Woda destylowana to woda oczyszczona bez żadnych zanieczyszczeń. Jest często używany do celów medycznych lub technicznych. Biorąc pod uwagę, że w takiej wodzie nie ma zanieczyszczeń, nie jest ona używana do gotowania. Warto zauważyć, że woda destylowana wrze szybciej niż zwykła świeża woda, ale temperatura wrzenia pozostaje taka sama - 100 stopni. Jednak różnica w czasie gotowania będzie minimalna - tylko ułamek sekundy.
w czajniczku
Często ludzi interesuje temperatura wrzenia wody w czajniku, ponieważ to właśnie tych urządzeń używa się do gotowania płynów. Biorąc pod uwagę fakt, że ciśnienie atmosferyczne w mieszkaniu jest równe standardowemu, a używana woda nie zawiera soli i innych zanieczyszczeń, których nie powinno tam być, wtedy temperatura wrzenia również będzie standardowa - 100 stopni. Ale jeśli woda zawiera sól, to temperatura wrzenia, jak już wiemy, będzie wyższa.
Wniosek
Teraz wiesz, w jakiej temperaturze wrze woda i jak ciśnienie atmosferyczne i skład cieczy wpływają na ten proces. Nie ma w tym nic skomplikowanego, a dzieci otrzymują takie informacje w szkole. Najważniejszą rzeczą do zapamiętania jest to, że wraz ze spadkiem ciśnienia spada również temperatura wrzenia cieczy, a wraz ze wzrostem również wzrasta.
W Internecie można znaleźć wiele różnych tabel, które wskazują zależność temperatury wrzenia cieczy od ciśnienia atmosferycznego. Są dostępne dla wszystkich i są aktywnie wykorzystywane przez uczniów, studentów, a nawet nauczycieli w instytutach.