Bagaimanakah takat didih air berubah dengan tekanan

Isi kandungan:

Bagaimanakah takat didih air berubah dengan tekanan
Bagaimanakah takat didih air berubah dengan tekanan
Anonim

Mengapa seseorang mula mendidih air sebelum meminumnya? Betul, untuk melindungi diri anda daripada banyak bakteria dan virus patogen. Tradisi ini datang ke wilayah Rusia zaman pertengahan bahkan sebelum Peter the Great, walaupun dipercayai bahawa dialah yang membawa samovar pertama ke negara ini dan memperkenalkan upacara minum teh petang tanpa tergesa-gesa. Malah, orang kita menggunakan sejenis samovar di Rusia kuno untuk membuat minuman daripada herba, beri dan akar. Mendidih diperlukan di sini terutamanya untuk pengekstrakan ekstrak tumbuhan yang berguna, bukannya untuk pembasmian kuman. Sememangnya pada masa itu tidak diketahui pun tentang mikrokosmos tempat bakteria dan virus ini hidup. Walau bagaimanapun, terima kasih kepada pendidihan, negara kita telah dipintas oleh wabak global penyakit yang dahsyat seperti taun atau difteria.

takat didih air sebagai fungsi tekanan
takat didih air sebagai fungsi tekanan

Skala Celcius

Ahli meteorologi, ahli geologi dan astronomi yang hebat dari Sweden, Anders Celsius, pada asalnya menggunakan nilai 100 darjah untuk menunjukkan takat beku air dalam keadaan biasa, dan takat didih air diambil sebagai sifar darjah. Dan selepas itukematian pada tahun 1744, seorang yang tidak kurang terkenalnya, ahli botani Carl Linnaeus dan pengganti Celsius Morten Strömer, membalikkan skala ini untuk kemudahan penggunaan. Bagaimanapun, menurut sumber lain, Celsius sendiri melakukan ini sejurus sebelum kematiannya. Tetapi dalam apa jua keadaan, kestabilan bacaan dan pengijazahan yang boleh difahami mempengaruhi penggunaan meluas penggunaannya di kalangan profesion saintifik yang paling berprestij pada masa itu - ahli kimia. Dan, walaupun fakta bahawa tanda terbalik skala pada 100 darjah menetapkan titik didih air yang stabil, dan bukan permulaan pembekuannya, skala itu mula membawa nama pencipta utamanya, Celsius.

Di bawah suasana

Namun, tidak semuanya semudah yang dilihat pada pandangan pertama. Melihat mana-mana rajah keadaan dalam koordinat P-T atau P-S (entropi S ialah fungsi langsung suhu), kita melihat betapa rapatnya suhu dan tekanan berkait. Takat didih air juga berubah mengikut tekanan. Dan mana-mana pendaki sangat mengetahui harta ini. Setiap orang yang sekurang-kurangnya sekali dalam hidupnya memahami ketinggian lebih 2000-3000 meter di atas paras laut tahu betapa sukarnya untuk bernafas pada ketinggian. Ini kerana semakin tinggi kita naik, semakin nipis udara. Tekanan atmosfera jatuh di bawah satu atmosfera (di bawah N. O., iaitu, di bawah "keadaan normal"). Takat didih air juga turun. Bergantung pada tekanan pada setiap ketinggian, ia boleh mendidih pada kedua-dua lapan puluh dan enam puluh darjah Celsius.

100 darjah
100 darjah

Pemasak tekanan

Namun, perlu diingat bahawa walaupun mikrob utama mati pada suhu melebihi enam puluh darjah Celsius, banyak yang boleh bertahan pada lapan puluh darjah atau lebih. Itulah sebabnya kami mencapai air mendidih, iaitu, kami membawa suhunya kepada 100 ° C. Walau bagaimanapun, terdapat peralatan dapur yang menarik yang membolehkan anda mengurangkan masa dan memanaskan cecair ke suhu tinggi, tanpa mendidihnya dan kehilangan jisim melalui penyejatan. Menyedari bahawa takat didih air boleh berubah bergantung pada tekanan, jurutera dari Amerika Syarikat, berdasarkan prototaip Perancis, memperkenalkan dunia kepada periuk tekanan pada tahun 1920-an. Prinsip operasinya adalah berdasarkan fakta bahawa tudung ditekan dengan ketat pada dinding, tanpa kemungkinan penyingkiran wap. Peningkatan tekanan dicipta di dalam, dan air mendidih pada suhu yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, peranti sedemikian agak berbahaya dan sering menyebabkan letupan dan melecur serius kepada pengguna.

takat didih awal air
takat didih awal air

Sebaik-baiknya

Mari kita lihat bagaimana proses itu datang dan pergi. Bayangkan permukaan pemanasan yang licin dan tidak terhingga yang ideal, di mana pengagihan haba adalah seragam (jumlah tenaga haba yang sama dibekalkan kepada setiap milimeter persegi permukaan), dan pekali kekasaran permukaan cenderung kepada sifar. Dalam kes ini, pada n. y. mendidih dalam lapisan sempadan laminar akan bermula serentak di seluruh kawasan permukaan dan berlaku serta-merta, serta-merta menyejat keseluruhan unit isipadu cecair yang terletak di permukaannya. Ini adalah keadaan yang ideal, dalam kehidupan sebenar ini tidak berlaku.

air mendidih berapa darjah
air mendidih berapa darjah

Realiti

Mari kita ketahui apakah takat didih awal air. Bergantung pada tekanan, ia juga mengubah nilainya, tetapi perkara utama di sini terletak pada perkara ini. Walaupun kita mengambil yang paling licin, pada pendapat kami, kuali dan membawanya ke bawah mikroskop, maka pada kanta mata kita akan melihat tepi yang tidak rata dan puncak kerap yang tajam menonjol di atas permukaan utama. Haba ke permukaan kuali, kita akan andaikan, dibekalkan secara sama rata, walaupun pada hakikatnya ini juga bukan pernyataan yang benar-benar benar. Walaupun kuali berada pada penunu terbesar, kecerunan suhu diagihkan secara tidak sekata pada dapur, dan sentiasa ada zon terlalu panas tempatan yang bertanggungjawab untuk pendidihan awal air. Berapakah darjah pada masa yang sama di puncak permukaan dan di tanah pamahnya? Puncak permukaan dengan bekalan haba tanpa gangguan memanaskan lebih cepat daripada tanah rendah dan apa yang dipanggil lekukan. Lebih-lebih lagi, dikelilingi di semua sisi oleh air dengan suhu rendah, mereka lebih baik memberi tenaga kepada molekul air. Resapan terma puncak adalah satu setengah hingga dua kali lebih tinggi daripada dataran rendah.

apakah takat didih air pada tekanan normal
apakah takat didih air pada tekanan normal

Suhu

Itulah sebabnya takat didih awal air adalah kira-kira lapan puluh darjah Celsius. Pada nilai ini, puncak permukaan membekalkan haba yang mencukupi untuk mendidihkan cecair serta-merta dan membentuk buih pertama yang boleh dilihat oleh mata, yang dengan malu-malu mula naik ke permukaan. Berapakah takat didih airtekanan biasa - ramai yang bertanya. Jawapan kepada soalan ini boleh didapati dengan mudah dalam jadual. Pada tekanan atmosfera, mendidih stabil terbentuk pada 99.9839 °C.

Disyorkan: