Mendidih ialah proses menukar keadaan agregat sesuatu bahan. Apabila kita bercakap tentang air, kita maksudkan perubahan daripada cecair kepada wap. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa mendidih bukan penyejatan, yang boleh berlaku walaupun pada suhu bilik. Juga, jangan keliru dengan mendidih, iaitu proses memanaskan air ke suhu tertentu. Setelah memahami konsepnya, kita boleh menentukan pada suhu berapa air mendidih.
Proses
Proses mengubah keadaan pengagregatan daripada cecair kepada gas adalah kompleks. Dan walaupun orang tidak melihatnya, terdapat 4 peringkat:
- Pada peringkat pertama, gelembung kecil terbentuk di bahagian bawah bekas yang dipanaskan. Mereka juga boleh dilihat di sisi atau di permukaan air. Mereka terbentuk kerana pengembangan gelembung udara,yang sentiasa terdapat di celah-celah bekas tempat air dipanaskan.
- Pada peringkat kedua, isipadu buih meningkat. Kesemuanya mula bergegas ke permukaan, kerana di dalamnya terdapat wap tepu, yang lebih ringan daripada air. Dengan peningkatan suhu pemanasan, tekanan gelembung meningkat, dan ia ditolak ke permukaan kerana daya Archimedes yang terkenal. Bunyi menggelegak ciri boleh didengari apabila gelembung itu terus mengembang dan mengecut.
- Pada peringkat ketiga, sejumlah besar buih boleh dilihat di permukaan. Ini pada mulanya mewujudkan kekeruhan di dalam air. Proses ini popular dipanggil "mendidih kunci putih", dan ia berlangsung dalam tempoh yang singkat.
- Pada peringkat keempat, air mendidih dengan kuat, buih pecah besar muncul di permukaan, percikan mungkin. Selalunya, percikan bermakna cecair telah mencapai suhu maksimumnya. Stim akan mula keluar dari air.
Adalah diketahui bahawa air mendidih pada suhu 100 darjah, yang mungkin hanya pada peringkat keempat.
Suhu wap
Stim ialah salah satu daripada keadaan air. Apabila ia memasuki udara, maka, seperti gas lain, ia memberikan tekanan tertentu ke atasnya. Semasa pengewapan, suhu wap dan air kekal malar sehingga keseluruhan cecair berubah keadaan pengagregatannya. Fenomena ini boleh dijelaskan oleh fakta bahawa apabila mendidih, semua tenaga dibelanjakan untuk menukar air menjadi wap.
Pada awal mendidih, lembapwap tepu, yang selepas penyejatan semua cecair menjadi kering. Jika suhunya mula melebihi suhu air, maka wap tersebut dipanaskan lampau, dan dari segi cirinya ia akan lebih hampir kepada gas.
Air masin mendidih
Menarik untuk mengetahui pada suhu berapa air dengan kandungan garam yang tinggi mendidih. Adalah diketahui bahawa ia sepatutnya lebih tinggi kerana kandungan ion Na+ dan Cl- dalam komposisi, yang menduduki kawasan antara molekul air. Komposisi kimia air dengan garam ini berbeza daripada cecair segar biasa.
Hakikatnya dalam air masin terdapat tindak balas penghidratan - proses melekatkan molekul air pada ion garam. Ikatan antara molekul air tawar adalah lebih lemah daripada yang terbentuk semasa penghidratan, jadi cecair mendidih dengan garam terlarut akan mengambil masa yang lebih lama. Apabila suhu meningkat, molekul dalam air yang mengandungi garam bergerak lebih cepat, tetapi terdapat lebih sedikit daripada mereka, itulah sebabnya perlanggaran antara mereka berlaku kurang kerap. Akibatnya, kurang wap dihasilkan dan tekanannya lebih rendah daripada kepala wap air tawar. Oleh itu, lebih banyak tenaga (suhu) diperlukan untuk pengewapan penuh. Secara purata, untuk mendidih satu liter air yang mengandungi 60 gram garam, adalah perlu untuk menaikkan takat didih air sebanyak 10% (iaitu, sebanyak 10 C).
Pergantungan pendidihan pada tekanan
Adalah diketahui bahawa di pergunungan, tanpa mengira komposisi kimia air, takat didih akan menjadi lebih rendah. Ini disebabkan oleh fakta bahawa tekanan atmosfera pada ketinggiandi bawah. Tekanan normal dianggap 101.325 kPa. Dengan itu, takat didih air ialah 100 darjah Celsius. Tetapi jika anda mendaki gunung, di mana tekanan purata 40 kPa, maka air akan mendidih di sana pada 75.88 C. Tetapi ini tidak bermakna memasak di pergunungan akan mengambil hampir separuh masa. Untuk rawatan haba produk, suhu tertentu diperlukan.
Adalah dipercayai bahawa pada ketinggian 500 meter dari aras laut, air akan mendidih pada 98.3 C, dan pada ketinggian 3000 meter takat didihnya ialah 90 C.
Perhatikan bahawa undang-undang ini juga berfungsi dalam arah yang bertentangan. Jika cecair diletakkan dalam kelalang tertutup di mana wap tidak boleh melaluinya, maka apabila suhu meningkat dan wap terbentuk, tekanan dalam kelalang ini akan meningkat, dan mendidih pada tekanan tinggi akan berlaku pada suhu yang lebih tinggi. Contohnya, pada tekanan 490.3 kPa, takat didih air ialah 151 C.
Air suling mendidih
Air suling ialah air yang disucikan tanpa sebarang kekotoran. Ia sering digunakan untuk tujuan perubatan atau teknikal. Memandangkan tiada kekotoran dalam air tersebut, ia tidak digunakan untuk memasak. Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa air suling mendidih lebih cepat daripada air tawar biasa, tetapi takat didih tetap sama - 100 darjah. Walau bagaimanapun, perbezaan dalam masa mendidih adalah minimum - hanya sebahagian kecil daripada saat.
Dalam teko
Selalunya orang tertanya-tanyapada suhu berapa air mendidih dalam cerek, kerana peranti inilah yang mereka gunakan untuk mendidih cecair. Dengan mengambil kira fakta bahawa tekanan atmosfera di apartmen adalah sama dengan yang standard, dan air yang digunakan tidak mengandungi garam dan kekotoran lain yang tidak sepatutnya ada, maka takat didih juga akan menjadi standard - 100 darjah. Tetapi jika air itu mengandungi garam, maka takat didih, seperti yang kita sedia maklum, akan menjadi lebih tinggi.
Kesimpulan
Kini anda tahu pada suhu berapa air mendidih, dan cara tekanan atmosfera serta komposisi cecair mempengaruhi proses ini. Tidak ada yang rumit dalam hal ini, dan kanak-kanak menerima maklumat sedemikian di sekolah. Perkara utama yang perlu diingat ialah apabila tekanan berkurangan, takat didih cecair juga berkurangan, dan apabila ia meningkat, ia juga meningkat.
Di Internet anda boleh menemui banyak jadual berbeza yang menunjukkan pergantungan takat didih cecair pada tekanan atmosfera. Ia tersedia untuk semua orang dan digunakan secara aktif oleh pelajar sekolah, pelajar dan juga guru di institut.
