Для чого використовують залежність температури кипіння води від тиску?

Температура кипіння залежить від зовнішнього тиску. Чим менший тиск,тим менша температура кипіння. Кеш

Як змінюється температура кипіння рідини зі збільшенням атмосферного тиску?

При збільшенні тиску, під яким знаходиться рідина, її температура кипіння підвищується; при зменшенні тиску — знижується. Тому наприклад, на вершині гори Еверест вода кипить за температури 72°С.

Що відбувається під час кипіння води?

Під час кипіння температура рідини і пари над її поверхнею однакова і залишається постійній до повного википання рідині.

Кипіння рідини - Моя освіта Aug 31, 2023 · Кипіння починається після того, як тиск насиченої пари всередині бульбашок порівнюється з тиском навколишнього рідини. Під час кипіння температура рідини і пари над нею не змінюється. Вона зберігається незмінною до тих пір, поки …

Кипіння

Кипі́ння — швидке випаровування рідини, яке виникає при нагріванні рідини до точки кипіння. Кипіння можливе не тільки під час нагрівання рідини в умовах постійного тиску. Зниженням зовнішнього тиску при постійній температурі можна викликати перегрів рідини та її закипання.

Процес пароутворення в рідині (перехід речовини з рідкого в газоподібний стан), з виникненням межі поділу фаз при утворенні та зростанні в рідкій фазі бульбашок насиченої пари, всередину яких відбувається випар рідини [1] . Температура кипіння при атмосферному тиску приводиться зазвичай як одна з основних фізико-хімічних характеристик хімічно чистої речовини.

Кипіння є фазовим переходом першого роду. Кипіння відбувається набагато інтенсивніше, ніж випаровування з поверхні, через утворення вогнищ пароутворення, обумовлених як досягнутою температурою кипіння, так і наявністю домішок [2] .

На процес утворення бульбашок можна впливати за допомогою тиску, звукових хвиль, іонізації. Зокрема, саме на принципі скипання мікрооб'ємів рідини від іонізації при проходженні заряджених частинок працює бульбашкова камера.

Кип'ятіння — нагрівання рідини (зазвичай води) до температури кипіння. Фізичний спосіб дезінфекції.

Зміст

Термодинаміка [ ред. | ред. код ]

Кипіння можливе, якщо тиск насиченої пари рідини дорівнює зовнішньому тиску. Тому дана рідина, знаходячись під цим зовнішнім тиском, кипить за цілком визначеної температури. Зазвичай температуру кипіння приводять за атмосферного тиску. Наприклад, за атмосферного тиску вода кипить при 373 К або 100°С.

Кипіння рідини починається за умови, що:

p n = p 0 + ρ g h + 2 σ R =p_+\rho gh+>> , де p n > — тиск насиченої пари усередині бульбашки, p 0 <\displaystyle p_> — зовнішній тиск, ρ g h — гідростатичний тиск, 2 σ R <\displaystyle >> — додатковий тиск, зв'язаний з кривизною поверхні бульбашки, R — радіус бульбашки рідини, h — віддаль від її центра до поверхні рідини, ρ і σ — густина і коефіцієнт поверхневого натягу рідини [3] .

Бульбашки, що утворюються при кипінні рідині, найлегше виникають з повітря або інших газів, зазвичай присутніх в рідині. Такі бульбашки — центри кипіння — найчастіше прилипають до стінок посудини, тому кипіння раніше починається біля стінок. Але якщо рідина вільна від газів, то утворення в ній бульбашок пари утруднене. Таку рідину можна перегріти, тобто нагрівати вище за температуру кипіння без того, щоб вона скипіла. Якщо в таку перегріту рідину ввести нікчемно малу кількість газу або твердих частинок, до поверхні яких прилипло повітря, то вона миттєво і дуже бурхливо закипає. Температура рідини при цьому падає до температури кипіння. Подібні явища можуть служити причиною вибуху парових котлів, і їх слід попереджати.

Температура кипіння (точка кипіння) — характерна ознака рідини.

Найнижча температура кипіння у рідкого гелію (4,215 К); водень кипить за 20 К, цинк — за 1179 К, залізо — за 3 145 К. З простих речовин найвища температура кипіння у ренію — 5900 К, вольфраму 5 640 К і титану — 5560 К.

Застосування Різні температури кипіння різноманітних речовин застосовуються у техніці для розгону сумішей, компоненти яких суттєво відрізняються за температурою кипіння, наприклад для розгонки нафтопродуктів. При збільшенні тиску, під яким знаходиться рідина, її температура кипіння підвищується; при зменшенні тиску — знижується. Тому наприклад, на вершині гори Еверест вода кипить за температури 72°С.

Див. також [ ред. | ред. код ]

Примітки [ ред. | ред. код ]

1. ↑ ДСТУ 2777-94 Теплообмін під час кипіння та конденсації. Терміни та визначення.
2. ↑ Фізика: Навчально-практичний довідник / Ю. А. Соколович, Г. С. Богданова. — Х.: Видавництво «Ранок», 2010. — 384 с. — ISBN 978-611-540-200-7
3. ↑Яворский Б. М., Селезнев Ю. А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. — 4-е изд., испр. — М.: Наука. — Гл. ред. физ-мат. лит., 1989–576 с. — ISBN 5-02-014031-7

Джерела [ ред. | ред. код ]

• Божинова Ф. Я.Фізика. 8 клас: Підручник[Архівовано 1 Січня 2015 у Wayback Machine.] / Ф. Я. Божинова, І. Ю. Ненашев, М. М. Кірюхін. — Х.: Ранок НТ, 2008. — 256 с. — ISBN 978-966-325-001-7
• Ривкин С. Л., Александров А. А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. — 2-е изд., перераб., и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 80 с.
• Скрипов В. П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. — 312 с.
• Теплофизические свойства жидкостей в метастабильном состоянии / В. П. Скрипов, Е. Н. Синицын, П. А. Павлов и др. М.: Атомиздат, 1980. — 208 с.

Посилання [ ред. | ред. код ]

• Кипіння перегрітої води, навчальне відео, в якому відображується процес кипіння перегрітої води.
• КИП’ЯТІННЯ[Архівовано 9 Червня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія

Ця стаття є заготовкою. Ви можете допомогти проєкту, доробивши її. Це повідомлення варто замінити точнішим.

§ 12. Кипіння рідини

КИПІННЯ РІДИНИ. У попередньому параграфі ви дізналися, що одним зі способів пароутворення є випаровування. Пароутворення також відбувається у процесі кипіння. На відміну від випаровування, під час кипіння перетворення на пару відбувається як на поверхні, так і всередині рідини.

Розглянемо особливості перебігу процесу кипіння. Поступово під час нагрівання води на внутрішній поверхні посудини утворюються маленькі бульбашки повітря, яке завжди присутнє у воді (рис. 12.1, а).

Під час нагрівання вода випаровується вздовж поверхні бульбашки в її середину. З підвищенням температури бульбашка заповнюється не тільки повітрям, розчиненим у воді, а й водяною парою (рис. 17.1, б). Зі збільшенням кількості водяної пари всередині бульбашок їхній об’єм поступово збільшується. Відповідно, зростає і виштовхувальна сила, бульбашки відриваються від поверхні посудини та рухаються до поверхні рідини.

Якщо вода ще не прогріта і верхні її шари залишаються холодними, бульбашки стискаються, створюючи характерний шум, який ми чуємо перед початком кипіння рідини (рис. 17.1, в). Якщо продовжувати нагрівати воду, процес пароутворення відбувається інтенсивніше. Кількість пари всередині бульбашок стає більшою, відповідно підвищується і її тиск. Як наслідок, об’єм бульбашок збільшується і за певної температури рідини бульбашки спливають на поверхню та лопаються, а водяна пара, що містилася в бульбашках, виходить назовні (рис. 17.1, г).

Кипіння — процес утворення пари не тільки на поверхні рідини, а й у їі об'ємі.

ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ. Температуру, за якої рідина кипить, називають температурою кипіння.

У процесі кипіння температура рідини не змінюється. За нормального атмосферного тиску над поверхнею рідини термометр, вміщений у воду під час її кипіння, показує одну й ту саму температуру, приблизно 100 °С. Тому на графіку залежності температури води від часу кипіння відповідає відрізок BC (рис. 12.2).

Це відбувається тому, що вся енергія, яка надається рідині, витрачається на збільшення її внутрішньої енергії та руйнування зв’язків між молекулами.

Внутрішня енергія пари завжди більша за внутрішню енергію рідини при тій самій температурі. Різні речовини мають свою температуру кипіння (табл. 12.1).

Температура кипіння різних речовин

(за нормального атмосферного тиску)