O processo de ebulição - implica a transição de uma substância líquida para um estado gasoso. A diferença entre a evaporação será que isso acontece quando ela está interligada com certos indicadores, que incluem não apenas indicadores de temperatura, mas também de pressão. A rapidez do início da ebulição está inteiramente relacionada às moléculas, que a partir do aquecimento começam a colidir umas com as outras com mais frequência. Se tomarmos condições comuns, o aquecimento a 100 graus Celsius é considerado o ponto de ebulição, mas na verdade esse é um intervalo de valores que depende tanto do próprio líquido quanto da pressão externa e interna do agua. Para resumir, esse intervalo tem valores de 70, a muito montanha alta, até 110 se estiver mais próximo do nível do mar.
O vapor é um líquido, apenas seu estado passa para a forma gasosa. Ao interagir com o ar, ele, como outras substâncias gasosas, pode atuar sobre ele com pressão. Durante a vaporização, a temperatura do vapor e do líquido será constante até que o líquido seja vaporizado. Isso acontece devido ao fato de que todo o poder da temperatura vai para a formação de vapor. Esta situação favorece a formação de vapor saturado seco.
É importante saber! Quando um líquido ferve, o vapor tem os mesmos graus que o líquido. Mais quente que o próprio líquido, ele obterá vapor apenas com o uso de dispositivos especiais. Os graus necessários para ferver um líquido comum têm um valor de 100 graus Celsius.
Ferva a água salgada, talvez apenas em temperaturas mais altas do que no caso da água comum. A composição do sal contém um conjunto de íons que preenchem as lacunas espaciais das moléculas de água. Por causa disso, a hidratação ocorre quando os íons de sal se combinam com moléculas líquidas. Como, após a hidratação, a ligação das moléculas se torna visivelmente mais forte, o processo de vaporização dura mais tempo.
Devido ao aquecimento água salgada constantemente perde moléculas, respectivamente, sua colisão será muito menos frequente. A fervura levará mais tempo do que o necessário água fresca. A temperatura na qual você pode fazer água fervente a partir de água salgada, em média, pode ser adicionada 10 graus Celsius acima do normal.
O tipo destilado é um líquido purificado que praticamente não contém impurezas. Como regra, destina-se a aplicações técnicas, médicas e de pesquisa.
Atenção! Não é estritamente recomendado comê-lo e cozinhar alimentos nele.
A água é feita usando equipamentos especiais de destilação, onde a água fresca é evaporada e o vapor se condensa. No final da destilação, as impurezas permanecerão fora do líquido.
O tipo destilado ferve como água fresca com água da torneira - 100 graus Celsius. Há uma pequena diferença de que um líquido destilado ferve mais rápido, mas essa diferença é bastante insignificante.
A pressão carrega uma diferença significativa para a ebulição de um líquido. Ao mesmo tempo, desempenha um papel Pressão atmosférica e pressão dentro da água. Por exemplo, se você colocar água no fogo, estando em uma altitude elevada, então 70 graus Celsius serão suficientes para ferver. Nas condições das montanhas, cozinhar traz certas dificuldades. Leva mais muito tempo pois a água fervente não estará quente o suficiente. Por exemplo, uma tentativa de cozinhar um ovo cozido terminará em fracasso, sem mencionar a carne cozida, que requer um bom tratamento térmico.
Importante! Não coma nada que não tenha sido tratado termicamente ou bem cozido. Especialmente quando se trata de caminhadas e outros passeios na natureza. É necessário prever essas nuances com antecedência e se proteger contra possíveis surpresas.
Estando perto do mar, o ponto de ebulição será sempre de 100 graus. Subindo as montanhas, para os 300 metros percorridos para cima, a temperatura de ebulição diminuirá em 1 grau. Portanto, os moradores cujas casas estão localizadas em terreno alto são aconselhados a usar autoclaves para ferver o líquido para que fique mais quente.
Atenção! Os funcionários devem estar cientes dessas informações. instituições médicas e laboratórios.
Afinal, sabe-se que, para esterilizar produtos e dispositivos, é necessária uma temperatura de 100 graus e acima. Caso contrário, o instrumento e outros dispositivos não serão estéreis, o que pode trazer muitas complicações posteriormente.
Sabe-se que o grau mais alto de água ainda não foi descoberto. Isso é consequência do fato de que ela pode crescer até que haja um limite da pressão atmosférica, ou melhor, do seu crescimento. As turbinas a vapor aquecem a água até 400 graus, enquanto não ferve, e a pressão é mantida em 30-40 atmosferas.
O processo de ferver a água é bastante interessante e ao mesmo tempo um processo muito complexo. A ebulição é o processo pelo qual uma substância (em este casoágua) passa do estado líquido para o estado gasoso. Para a água ferver, você precisa de uma temperatura adequada, caso contrário, o processo não será iniciado. NO condições normais O ponto de ebulição da água é de 100 graus Celsius. É nessa temperatura que a água começará a se transformar em gás.
Assim que a água atingir 100 graus, o líquido começará a se transformar em vapor. Para facilitar a imaginação de todo o processo de transformação, encha uma pequena panela de metal com água e coloque-a no fogo. Aqui está o que vai acontecer:
Assim, depois de algum tempo, a água da panela desaparecerá completamente, transformando-se em vapor. A propósito, não confunda fervura e evaporação, esses processos diferem um do outro. A evaporação pode ocorrer a qualquer temperatura, enquanto a ebulição apenas a uma certa temperatura. Além disso, o processo de ebulição ocorre em todo o líquido e, durante a evaporação, a água se transforma em vapor, a partir da superfície da água. À medida que evapora, o líquido vai esfriar gradualmente.
De fato, a ebulição pode ocorrer em temperaturas inferiores ou superiores a 100 graus. Além da temperatura, a pressão é igualmente importante. Assim, por exemplo, se começarmos a escalar montanhas, a pressão diminuirá e, portanto, o ponto de ebulição diminuirá. Se descermos em uma mina profunda, a pressão aumentará, portanto, o ponto de ebulição também aumentará. Além da pressão, também é importante que a água seja aquecida constantemente, caso contrário a temperatura cairá e o processo será interrompido.
Se você for perguntado a que temperatura a água ferve, provavelmente responderá que a 100 ° C. E sua resposta estará correta, mas esse valor só é verdadeiro na pressão atmosférica normal - 760 mm Hg. Arte. Na verdade, a água pode ferver a 80°C e 130°C. Para explicar o motivo de tais discrepâncias, primeiro é necessário esclarecer o que é a fervura.
Para descobrir quantos graus são necessários para a água ferver, estudar o mecanismo disso ajudará. fenômeno físico. A ebulição é o processo de conversão de líquido em vapor e ocorre em várias etapas:
A temperatura do vapor quando a água ferve é a mesma que a da própria água. Este valor não mudará até que todo o líquido no recipiente tenha evaporado. Durante o processo de ebulição, o vapor úmido é formado. Está saturado com partículas líquidas distribuídas uniformemente por todo o volume de gás. Além disso, partículas altamente dispersas do líquido se condensam e o vapor saturado se transforma em seco.
Há também vapor superaquecido, que é muito mais quente que água fervente. Mas só pode ser obtido com a ajuda de equipamentos especiais.
Já descobrimos que para um líquido ferver, é necessário equalizar a pressão de uma substância líquida e vapor. Como a pressão da água é a soma da pressão atmosférica e a pressão do próprio líquido, existem duas maneiras de alterar o tempo de ebulição:
Podemos observar o primeiro caso em territórios localizados em diferentes alturas acima do nível do mar. Nas costas, o ponto de ebulição será de 100 ° C e no topo do Everest - apenas 68 ° C. Os pesquisadores calcularam que, ao escalar montanhas, o ponto de ebulição da água cai 1°C a cada 300 metros.
Esses valores podem variar dependendo composição químicaágua e a presença de impurezas (sais, íons metálicos, gases solúveis).
Chaleiras são mais frequentemente usadas para obter água fervente. O ponto de ebulição da água em uma chaleira também depende de onde você mora. Os moradores das montanhas são aconselhados a usar autoclaves e panelas de pressão, que ajudam a aquecer a água fervendo e a acelerar o processo de cozimento.
A temperatura na qual a água ferve determina a presença de impurezas nela. Como parte de água do maríons sódio e cloreto estão presentes. Eles estão localizados entre as moléculas de H2O e as atraem. Este processo é conhecido como hidratação.
A ligação entre a água e os íons de sal é muito mais forte do que entre as moléculas de água. É preciso mais energia para ferver a água salgada para que essas ligações possam ser quebradas. Essa energia é a temperatura.
Além disso, o líquido salgado difere da água doce por uma baixa concentração de moléculas de H2O. Neste caso, quando aquecidos, eles começam a se mover mais rápido, mas não podem formar o suficiente grande bolha casal, pois colidem com menos frequência. A pressão das pequenas bolhas não é suficiente para trazê-las à superfície.
Para equalizar a água e a pressão atmosférica, você precisa aumentar a temperatura. Portanto, a água salgada leva muito mais tempo para ferver do que a água doce, e o ponto de ebulição dependerá da concentração de sal. Sabe-se que a adição de 60 g de NaCl a 1 litro de líquido aumenta o ponto de ebulição em 10 °C.
Nas montanhas é muito difícil cozinhar comida, leva muito tempo. A razão não é água fervente suficiente. Em altitudes muito altas, é quase impossível cozinhar um ovo, muito menos cozinhar uma carne que precisa de um bom tratamento térmico.
Alterar a temperatura em que o líquido ferve é importante para os moradores não apenas de áreas montanhosas.
Para esterilização de produtos e equipamentos, é desejável utilizar mais Temperatura alta superior a 100 °C, pois alguns microrganismos são resistentes ao calor.
isto informação importante não só para donas de casa, mas também para profissionais que trabalham em laboratórios. Além disso, aumentar o ponto de ebulição pode economizar significativamente o tempo gasto no cozimento, o que é importante em nosso tempo.
Para aumentar esse número, você precisa usar um recipiente bem fechado. As panelas de pressão são as mais indicadas para isso, em que a tampa não permite a passagem do vapor, aumentando a pressão no interior do recipiente. Durante o aquecimento, o vapor é liberado, mas como não pode escapar, ele condensa no interior da tampa. Isso leva a um aumento significativo da pressão interna. Nas autoclaves, a pressão é de 1 a 2 atmosferas, de modo que o líquido nelas ferve a uma temperatura de 120 a 130 ° C.
O ponto de ebulição máximo da água ainda é desconhecido, pois esse valor pode aumentar à medida que a pressão atmosférica aumenta. Sabe-se que a água não pode ferver em turbinas a vapor mesmo a 400 °C e uma pressão de várias dezenas de atmosferas. Os mesmos dados foram obtidos de grandes profundidades oceano.
Para trás para a frente
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A ebulição é a transição de um líquido para vapor, que ocorre com a formação de bolhas de vapor ou cavidades de vapor no volume do líquido. As bolhas crescem como resultado da evaporação do líquido nelas, flutuam e o vapor saturado contido nas bolhas passa para a fase de vapor acima do líquido.
A ebulição começa quando, quando um líquido é aquecido, a pressão do vapor saturado acima de sua superfície torna-se igual à pressão externa. A temperatura na qual um líquido ferve sob pressão constante é chamada de ponto de ebulição (Tboil). Para cada líquido, o ponto de ebulição tem seu próprio valor e não muda em um processo de ebulição estacionário.
Estritamente falando, Tboil corresponde à temperatura do vapor saturado (temperatura saturada) acima da superfície plana do líquido em ebulição, uma vez que o próprio líquido é sempre um pouco superaquecido em relação ao Tboil. Na ebulição estacionária, a temperatura do líquido em ebulição não muda. Com o aumento da pressão, Tboil aumenta
1.1 Classificação dos processos de ebulição.
A ebulição é classificada de acordo com os seguintes critérios:
bolha e filme.A ebulição, na qual o vapor é formado na forma de bolhas periodicamente nucleadas e crescentes, é chamada de ebulição nucleada. Com a ebulição nucleada lenta em um líquido (mais precisamente, nas paredes ou no fundo do recipiente), aparecem bolhas cheias de vapor.
Quando o fluxo de calor aumenta para um certo valor crítico, bolhas individuais se fundem, formando uma camada contínua de vapor perto da parede do vaso, rompendo periodicamente no volume líquido. Este modo é chamado de modo de filme.
Se a temperatura do fundo do recipiente exceder significativamente o ponto de ebulição do líquido, a taxa de formação de bolhas no fundo se torna tão alta que elas se combinam, formando uma camada de vapor contínua entre o fundo do recipiente e o líquido. em si. Nesse regime de ebulição do filme, o fluxo de calor do aquecedor para o líquido cai drasticamente (um filme de vapor conduz o calor pior do que a convecção em um líquido) e, como resultado, a taxa de ebulição diminui. O modo de ebulição do filme pode ser observado no exemplo de uma gota de água em um fogão quente.
pelo tipo de convecção na superfície de troca de calor? com convecção livre e forçada;Quando aquecida, a água se comporta imóvel e o calor é transferido das camadas inferiores para as superiores através da condutividade térmica. À medida que aquece, no entanto, a natureza da transferência de calor muda, à medida que um processo é iniciado, o que é comumente chamado de convecção. À medida que a água aquece perto do fundo, ela se expande. Assim, a gravidade específica da água de fundo aquecida acaba sendo mais leve que o peso de um volume igual de água nas camadas superficiais. Isso faz com que todo o sistema de água dentro da panela fique instável, o que é compensado pelo fato de que a água quente começa a flutuar na superfície e a água mais fria afunda em seu lugar. Isso é convecção livre. Com a convecção forçada, a transferência de calor é criada pela mistura do líquido e o movimento na água é criado atrás do misturador de refrigerante artificial, bomba, ventilador e similares.
em relação à temperatura de saturação? sem sub-resfriamento e ebulição com sub-resfriamento. Ao ferver com subresfriamento, bolhas de ar crescem na base do recipiente, quebram e colapsam. Se não houver subresfriamento, as bolhas se rompem, crescem e flutuam para a superfície do líquido. pela orientação da superfície de ebulição no espaço? em superfícies horizontais inclinadas e verticais;Algumas camadas de fluido imediatamente adjacentes à superfície de troca de calor mais quente são aquecidas mais e sobem como camadas mais leves próximas à parede ao longo da superfície vertical. Assim, ocorre um movimento contínuo do meio ao longo da superfície quente, cuja velocidade determina a intensidade da troca de calor entre a superfície e a massa do meio praticamente imóvel.
a natureza da fervura? desenvolvido e não desenvolvido, ebulição instável;Com um aumento na densidade do fluxo de calor, o coeficiente de vaporização aumenta. A ebulição passa para uma bolha desenvolvida. Aumentar a frequência de desprendimento faz com que as bolhas alcancem umas às outras e se fundam. Com o aumento da temperatura da superfície de aquecimento, o número de centros de vaporização aumenta acentuadamente, um número crescente de bolhas destacadas flutua no líquido, causando sua mistura intensiva. Tal ebulição tem um caráter desenvolvido.
1.2 Separação do processo de ebulição por etapas.
A água fervente é um processo complexo que consiste em quatro etapas claramente distinguíveis.
A primeira fase começa com pequenas bolhas de ar saltando do fundo da chaleira, bem como o aparecimento de grupos de bolhas na superfície da água perto das paredes da chaleira.
A segunda etapa é caracterizada por um aumento no volume das bolhas. Então, gradualmente, o número de bolhas que surgem na água e correm para a superfície aumenta cada vez mais. No primeiro estágio de fervura, ouvimos um som solo fino, quase imperceptível.
O terceiro estágio de fervura é caracterizado por um rápido aumento maciço de bolhas, que primeiro causam uma leve turbidez e depois até um “branqueamento” da água, lembrando a água que flui rapidamente de uma nascente. Esta é a chamada ebulição da “chave branca”. É extremamente curto. O som torna-se como o ruído de um pequeno enxame de abelhas.
A quarta é a intensa fervura da água, o aparecimento de grandes bolhas estourando na superfície e depois espirrando. Salpicos significam que a água ferveu demais. Os sons são fortemente amplificados, mas sua uniformidade é perturbada, eles tendem a se adiantar, crescendo de forma caótica.
No Oriente, há uma atitude especial em relação ao consumo de chá. Na China e no Japão, a cerimônia do chá fez parte dos encontros entre filósofos e artistas. Durante a tradicional bebida do chá oriental, discursos sábios eram feitos, obras de arte eram consideradas. A cerimônia do chá foi pensada especialmente para cada encontro, buquês de flores foram selecionados. Utensílios especiais usados para preparar chá. tratamento especial foi para a água, que foi levada para preparar o chá. É importante ferver a água corretamente, prestando atenção aos “ciclos de fogo” que são percebidos e reproduzidos na água fervente. A água não deve ser fervida rapidamente, porque como resultado disso, a energia da água é perdida, que, unindo-se à energia da folha de chá, produz em nós o estado de chá desejado.
Existem quatro etapas aparênciaágua fervente, que são respectivamente chamados "olho de peixe”, "olho de caranguejo", "fios de pérolas" e "primavera borbulhante". Esses quatro estágios correspondem a quatro características do acompanhamento sonoro da água fervendo: ruído silencioso, ruído médio, ruído e ruído forte, que também recebem, às vezes, nomes poéticos diferentes em diferentes fontes.
Além disso, as etapas de formação de vapor também são monitoradas. Por exemplo, neblina leve, neblina, neblina espessa. Neblina e neblina espessa indicam água fervente madura, que não é mais adequada para preparar chá. Acredita-se que a energia do fogo já é tão forte que suprimiu a energia da água e, como resultado, a água não poderá entrar em contato adequadamente com a folha de chá e fornecer a qualidade de energia adequada para a pessoa que toma o chá.
Como resultado do preparo adequado, obtemos um delicioso chá, que pode ser preparado com água não aquecida a 100 graus várias vezes, aproveitando o sabor sutil de cada nova fermentação.
Clubes de chá começaram a aparecer na Rússia, que incutem a cultura de beber chá no Oriente. Na cerimônia do chá chamada Lu Yu, ou água fervente em fogo aberto, todas as etapas da fervura da água podem ser observadas. Tais experimentos com o processo de ferver água podem ser realizados em casa. Sugiro alguns experimentos:
- mudanças de temperatura no fundo do recipiente e na superfície do líquido;
mudança na dependência da temperatura dos estágios de ebulição da água;
- mudança no volume de água fervente ao longo do tempo;
- distribuição da dependência da temperatura em relação à distância à superfície do líquido.
3.1. Investigação da dependência da temperatura das etapas de ebulição da água.
A temperatura foi medida em todos os quatro estágios de ebulição do líquido. Os seguintes resultados foram obtidos:
– primeiro a etapa de água fervente (FISHEYE) durou do 1º ao 4º minuto. Bolhas na parte inferior apareceram a uma temperatura de 55 graus (foto 1).
Foto1.
– segundo a etapa de água fervente (CRAB EYE) durou do 5º ao 7º minuto a uma temperatura de cerca de 77 graus. Pequenas bolhas no fundo aumentaram de volume, lembrando os olhos de um caranguejo. (foto 2).
Foto 2.
– terceiro a etapa de fervura da água (FIOS DE PÉROLA) durou do 8º ao 10º minuto. Um monte de pequenas bolhas formaram PÉROLAS, que subiram à superfície da água sem alcançá-la. O processo começou a uma temperatura de 83 graus (foto 3).
Foto 3.
– quarto a etapa de água fervente (Fonte Borbulhante) durou do 10º ao 12º minuto. As bolhas cresceram, subiram à superfície da água e estouraram, criando uma fervura na água. O processo ocorreu a uma temperatura de 98 graus (foto 4). Foto 4.
Foto 4.
3.2. Estudo da variação do volume de água em ebulição ao longo do tempo.
Com o tempo, o volume de água fervente muda. O volume inicial de água na panela era de 1 litro. Após 32 minutos, o volume foi reduzido à metade. Isso é claramente visto na foto 5, marcada com pontos vermelhos.
Foto 5.
Foto 6.
Nos próximos 13 minutos de água fervente, seu volume diminuiu em um terço, esta linha também é marcada com pontos vermelhos (foto 6).
De acordo com os resultados da medição, obteve-se a dependência da variação do volume de água em ebulição ao longo do tempo.
Figura 1. Gráfico da mudança no volume de água fervente ao longo do tempo
Conclusão: A variação de volume é inversamente proporcional ao tempo de ebulição do líquido (Fig. 1) até que não haja mais volume original1 / 25 partes. Na última fase, a diminuição do volume abrandou. O regime de ebulição do filme desempenha um papel aqui. Se a temperatura do fundo do recipiente exceder significativamente o ponto de ebulição do líquido, a taxa de formação de bolhas no fundo se torna tão alta que elas se combinam, formando uma camada de vapor contínua entre o fundo do recipiente e o líquido. em si. Neste modo, a taxa de ebulição do líquido diminui.
3.3. Investigação da distribuição da dependência da temperatura na distância à superfície do líquido.
Uma certa distribuição de temperatura é estabelecida em um líquido em ebulição (Fig. 2), e o líquido é visivelmente superaquecido perto da superfície de aquecimento. A magnitude do superaquecimento depende de várias propriedades físico-químicas e do próprio líquido, bem como das superfícies sólidas limítrofes. Líquidos completamente purificados, desprovidos de gases dissolvidos (ar), podem ser superaquecidos em dezenas de graus com precauções especiais.
Arroz. 2. Gráfico da dependência da variação da temperatura da água na superfície da distância à superfície de aquecimento.
De acordo com os resultados das medições, é possível obter um gráfico da dependência da mudança na temperatura da água da distância até a superfície de aquecimento.
Conclusão: com o aumento da profundidade do líquido, a temperatura é menor e, a pequenas distâncias da superfície de até 1 cm, a temperatura diminui acentuadamente e quase não muda.
3.4 Estudo das mudanças de temperatura no fundo do vaso e próximo à superfície do líquido.
12 medições foram feitas. A água foi aquecida a partir de uma temperatura de 7 graus até a ebulição. As medições de temperatura foram feitas a cada minuto. Com base nos resultados da medição, foram obtidos dois gráficos de mudanças de temperatura na superfície da água e no fundo.
Fig. 3. Tabela e gráfico com base nos resultados das observações. (Foto do autor)
Conclusões: a mudança na temperatura da água no fundo do vaso e na superfície é diferente. Na superfície, a temperatura muda estritamente de acordo com uma lei linear e atinge o ponto de ebulição três minutos depois do que no fundo. Isso se deve ao fato de que na superfície o líquido entra em contato com o ar e libera parte de sua energia, portanto aquece de forma diferente do que no fundo da panela.
Conclusões baseadas nos resultados do trabalho.
Constatou-se que a água, quando aquecida até o ponto de ebulição, passa por três etapas, dependendo da troca de calor no interior do líquido com a formação e crescimento de bolhas de vapor no interior do líquido. Ao observar o comportamento da água, foram anotadas as características de cada etapa.
A mudança na temperatura da água no fundo do vaso e na superfície é diferente. Na superfície, a temperatura muda estritamente de acordo com uma lei linear e atinge o ponto de ebulição três minutos mais tarde do que no fundo. Isso se deve ao fato de que na superfície o líquido entra em contato com o ar e cede parte de sua energia .
Também foi determinado experimentalmente que, com o aumento da profundidade do líquido, a temperatura é menor e, a pequenas distâncias da superfície de até 1 cm, a temperatura diminui acentuadamente e quase não muda.
O processo de ebulição ocorre com a absorção de calor. Quando um líquido é aquecido, a maior parte da energia vai para quebrar as ligações entre as moléculas de água. Nesse caso, o gás dissolvido na água é liberado no fundo e nas paredes do vaso, formando bolhas de ar. Tendo atingido um certo tamanho, a bolha sobe à superfície e desmorona com um som característico. Se houver muitas dessas bolhas, a água “silva”. Uma bolha de ar sobe à superfície da água e explode se a força de empuxo for maior que a gravidade. A ebulição é um processo contínuo, durante a ebulição a temperatura da água é de 100 graus e não muda no processo de ebulição da água.
Literatura
Todo mundo sabe que o ponto de ebulição da água à pressão atmosférica normal (cerca de 760 mm Hg) é de 100°C. Mas nem todos sabem que a água pode ferver quando temperatura diferente. O ponto de ebulição depende de vários fatores. Se determinadas condições forem acionadas, a água pode ferver a +70 °C e a +130 °C e até a 300 °C! Vamos considerar as razões com mais detalhes.
A água fervente em um recipiente ocorre de acordo com um determinado mecanismo. No processo de aquecimento do líquido, bolhas de ar aparecem nas paredes do recipiente em que é despejado. Dentro de cada bolha há vapor. A temperatura do vapor nas bolhas é inicialmente muito maior do que a da água aquecida. Mas sua pressão durante este período é maior do que dentro das bolhas. Até que a água aqueça, o vapor nas bolhas se comprime. Então, sob a influência da pressão externa, as bolhas estouram. O processo continua até que as temperaturas do líquido e do vapor nas bolhas sejam iguais. É agora que as bolas com vapor podem subir à superfície. A água começa a ferver. Além disso, o processo de aquecimento é interrompido, pois o excesso de calor é removido pelo vapor para o exterior para a atmosfera. Este é o equilíbrio termodinâmico. Lembre-se da física: a pressão da água consiste no peso do próprio líquido e na pressão do ar acima do recipiente com água. Assim, alterando um dos dois parâmetros (a pressão do líquido no recipiente e a pressão da atmosfera), é possível alterar o ponto de ebulição.
Nas montanhas, o ponto de ebulição de um líquido diminui gradualmente. Isso se deve ao fato de que a pressão atmosférica diminui gradualmente ao escalar uma montanha. Para que a água ferva, a pressão nas bolhas que aparecem durante o aquecimento da água deve ser igual à pressão atmosférica. Portanto, com o aumento da altitude nas montanhas a cada 300 m, o ponto de ebulição da água diminui em aproximadamente um grau. Essa água fervente não é tão quente quanto o líquido fervente no país plano. Em grandes altitudes é difícil e às vezes impossível fazer chá. A dependência da água fervente na pressão é assim:
Altura acima do nível do mar | ||||||||
Ponto de ebulição |
Qual é o ponto de ebulição da água no vácuo? O vácuo é um meio rarefeito no qual a pressão é muito menor que a pressão atmosférica. O ponto de ebulição da água em um meio rarefeito também depende da pressão residual. A uma pressão de vácuo de 0,001 atm. líquido ferverá a 6,7°C. Normalmente, a pressão residual é de cerca de 0,004 atm., Portanto, a essa pressão, a água ferve a 30 ° C. À medida que a pressão aumenta em um meio rarefeito, o ponto de ebulição de um líquido aumentará.
em hermeticamente vaso fechado O ponto de ebulição de um líquido está relacionado à pressão dentro do recipiente. No processo de aquecimento, é liberado vapor, que se deposita como condensado na tampa e nas paredes do recipiente. Assim, a pressão dentro do vaso aumenta. Por exemplo, em uma panela de pressão, a pressão atinge 1,04 atm., Portanto, o líquido ferve a 120 ° C. Normalmente, em tais recipientes, a pressão pode ser regulada usando válvulas embutidas e, portanto, a temperatura também.
