Ha valaki fizikát tanult az iskolában, arra a kérdésre, hogy milyen hőmérsékleten forr a víz, habozás nélkül azt válaszolja: „100 °C”, még akkor is, ha az osztályzata az átlag alatt volt. De akkor miért panaszkodnak a hegymászók, hogy a magasságban gondjaik vannak a főzéssel és a teafőzéssel? Beszéljünk erről részletesebben.
Forrás - fizikai folyamat folyadékot gőzzé alakítva. A folyadék forráspontja közvetlenül függ összetételétől és légköri nyomásától. Ezért minél magasabbra emelkedünk a hegyekben, annál alacsonyabb lesz a nyomás, és a víznek alacsonyabb hőmérsékletre van szüksége a forráshoz.
0 tengerszint feletti magasságban a víz forráspontja valójában 100 °C. De minden 500 méteres emelkedéssel a víz forráspontja 2-3 °C-kal csökken. 1000 m magasságban a víz 96,7 °C-os hőmérsékletű lesz. 2000 m-en csak 93,3 °C kell a forráshoz.
Az Elbruson – a legtöbbet magas csúcs Európában (5642 m), ahol nyár végén a hőmérséklet eléri a –7°C-ot, a víz 80,8°C-ra fog forrni.
A kaukázusi Kazbek (5033 m) tetején a víznek 83 °C-ra kell forrnia.
A Himalájában, ahol a hegyek csaknem 9 ezer méteres tengerszint feletti magasságban vannak, a víznek még alacsonyabb hőmérsékletre lesz szüksége a forráshoz. A legtöbben Magas hegy A Himalája - Annapurna - a víz körülbelül 70,7 °C-on fog forrni.
Kazahsztán hegyeiben a víz forráspontja változó:
- Kazahsztán legmagasabb hegyén, Khan Tengrin (7010 m) - 75,5 °C.
- Talgar csúcson (4979) - 83,3 °C.
- Aktauban (4690) - 84,3 °C.
- Belukhán (4506) - 84,9 °C.
A nyomás növekedésével a víz forráspontja is növekszik. Ezért speciális tartályokban, amelyek biztosítják magas nyomású Főzéskor, például gyorsfőzőben, az étel sokkal gyorsabban megsül.
Nem véletlen, hogy a hegyvidéki területek lakói a háztartási gyorsfőzők fő vásárlói közé tartoznak. És a szerelmeseknek hegyi túrák előállítani speciális edényeket, amelyek biztosítják magas hőmérsékletű forrásban lévő víz.
Mint tudják, a forrásban lévő víz több szakaszon megy keresztül:
- légbuborékok képződése, amikor a hőmérséklet emelkedik;
- a buborékok növekedése és felszínre emelkedése;
- a felület felhősödése a rajta felgyülemlett buborékok miatt;
- buborékok felrobbanása és gőzképződés miatti víz buborékolása.
Megjegyzendő, hogy a sós víz forráspontja magasabb, mint az édesvízé, mivel a vízmolekulák közötti sóionok nagyobb szilárdságot adnak nekik. Emiatt magasabb hőmérsékletre van szükség ahhoz, hogy a kötés megszakadjon és gőz képződjön. Például 40 g só közel 1 °C-kal növeli egy liter víz forráspontját.
Amikor megválaszolja a kérdést, hogy milyen hőmérsékleten forr a víz, ne felejtse el, hogy sok függ a légköri nyomástól és a víz összetételétől.
Az ízletes, egészséges és aromás forrázat elkészítésének egyik fontos lépése a forrásban lévő víz előállítása. De ne feledd, a forralt víz, akárcsak az újraforralt víz, holt víz!
A víz általában sok mikroszkopikus sót tartalmaz, és ha felforraljuk, koncentrációjuk megnő. A forrásban lévő víznek fiatalnak kell lennie. Ha a víznek nem volt ideje felforrni, a tealevelek nem bontakoznak ki, nem esnek le az aljára, hanem lebegnek a felszínen. A tea nem fog kifőzni, és a tea aromája sem alakul ki. Minden teának megvan a maga hőmérsékleti követelménye. Ezért, miután a víz felforrt, ha a szükséges hőmérséklet 100 foknál alacsonyabb, hagyjuk lehűlni. Ha nincs kéznél vízhőmérő, alkalmazza azt a szabályt, hogy a víz öt perc alatt körülbelül 85 fokra hűl le.
Ahhoz, hogy fiatal forrásban lévő vizet kapjon, figyelnie kell a vízforralóban lévő vizet. A híres Lu Yu értekezésében azt mondták, hogy amikor először megjelenik a „rákszem” - kis buborékok az alján, és ugyanakkor enyhe kattanó hang kezdődik - ez a víz forralásának első szakasza. A víz hőmérséklete körülbelül 70-80 C.
Ezután a buborékok megnövekednek, a recsegés gyakoribbá válik, és enyhe zajgá egyesül, és megkezdődik a második rövid szakasz, a „halszem”. A hőmérséklet körülbelül 80-85 C.
Ezután „gyöngysorok” kezdenek emelkedni a vízforraló falai mentén - mintegy buborékfüzér, a víz buborékolni kezd, a zaj kissé megváltozik, és úgymond tompa lesz - ez a harmadik szakasz. Ezt tartják a legalkalmasabbnak a tea vízbe öntésére (ha a teát Lu Yu módszerrel főzi), vagy a víz eltávolítására a tűzről. A hőmérséklet 85-92 fok körül van. Szintén e színpad mögött van egy nagyon rövid szakasz - ennek a szakasznak a neve „A szél hangja a fenyőkben” -, ha ebben a pillanatban hallgatod a vizet, megérted, miért. De mivel gyakorolnia kell, hogy elkapja, javasoljuk, hogy a harmadik szakaszban vegye ki a vízforralót.
Amikor viharos hullámok haladnak át a víz felszínén – az úgynevezett „térfogati forrás” – ez a forrásban lévő víz főzésének negyedik szakasza. A forrásban lévő víz negyedik fokozata Lu Yu szerint nem alkalmas teafőzéshez. A lényeg az, hogy a vízben lévő oxigén elvész, így a vízben gőz marad, ami miatt a víz megváltoztatja az ízét.
Ha a víz kemény vagy nem tiszta, akkor a forralás klasszikus szakaszai nem következnek be, vagy elmosódnak.
A víz felforrt és friss forrásban lévő vizet kaptunk. Ezután, ha szükséges, hagyja kihűlni a vizet. Ha nem emlékszünk arra, hogy a leírásban milyen hőmérsékletet ajánlottak a teához, akkor ragaszkodunk az általános szabályhoz:
A 90 és 95 fok közötti vízhőmérséklet alkalmas sörfőzésre fekete teák például puerh, teljesen erjedt(ezek vörös teák), és azt is erősen fermentált oolong teák
A víz hőmérséklete 80 és 90 fok között van a főzéshez. enyhén fermentált tajvani oolong teák.
Alacsony vízhőmérséklet, amely 80 fok alatti, alkalmas zöld, fehér és sárga teák
Fontos, hogy a teát megfelelő hőmérsékleten főzzük, mert ha forrásban lévő vízzel főzzük a finom zöld vagy fehér teát, akkor nem lesz frissesség, nem lesz könnyed, nem lesz édes, nem lesz gazdag utóíz, de íze lesz a keserűségnek és a kellemetlen fanyarságnak. Csak a megfelelően főzött tea ad nekünk csodálatos érzéseket, kellemes könnyedséget, gondolati tisztaságot és végül kellemes kommunikációt, ha nem csak magának főzi.
Élvezze a teáját!
A forrásban lévő vizet a fázisállapot jellemzőinek megváltozása és a párás konzisztencia elérése kíséri bizonyos hőmérsékleti mutatók elérésekor.
A víz felforralásához és a gőzkibocsátás elősegítéséhez 100 Celsius fokos hőmérséklet szükséges. Ma megpróbáljuk foglalkozni azzal a kérdéssel, hogyan lehet megérteni, hogy a víz felforrt.
Gyerekkorunk óta mindannyian hallottunk szülői tanácsokat arról, hogy mit fogyaszthatunk csak forralt víz. Ma az ilyen ajánlások támogatóit és ellenzőit egyaránt találhatja.
Egyrészt a víz forralása valójában szükséges és hasznos eljárás, mivel a következő pozitív szempontok társulnak hozzá:
- Amikor a víz eléri a 100 fokos vagy magasabb hőmérsékletet, számos kórokozó mikroorganizmus pusztulásával jár, így a forralás a folyadék egyfajta tisztításának nevezhető. Mert hatékony küzdelem baktériumokkal, a szakértők azt javasolják, hogy a vizet legalább 10 percig forraljuk.
- A forrásban lévő víz különféle szennyeződéseket is eltávolít, amelyek bizonyos veszélyt jelenthetnek az emberi egészségre. A szennyeződésektől való megszabadulás jele a vízkő kialakulása, amit gyakran láthatunk a vízforralók, serpenyők falán. De figyelembe kell vennie, hogy ha csak forralt vízzel főz teát, nagy a valószínűsége annak, hogy a testet rendszeresen megtöltik kristályos lerakódásokkal, ami tele van a fejlődéssel. urolithiasis a jövőben.
A forrásban lévő víz káros hatása lehet a forrási időre vonatkozó ajánlások be nem tartása.
Ha a folyadékot 100 fokra melegítette, és azonnal levette a tűzről, kétségtelen, hogy a mikroorganizmusok többségét nem érintette negatívan. Ennek elkerülése érdekében forralja fel a vizet 10-15 percig.
A forrásban lévő víz másik negatív oldala az oxigén elvesztése, ami létfontosságú fontos eleme bármely élő szervezet számára.
A nagy oxigénmolekuláknak köszönhetően a hasznos elemek eloszlása biztosított keringési rendszer. Az oxigénhiány természetesen nem káros az egészségre, de semmi hasznot nem hoz.
Számos módja van annak meghatározására, hogy mikor forr fel a víz. Elsősorban abban különböznek, hogy milyen edényben forraljuk fel a folyadékot. A teáskannákat leggyakrabban tea- vagy kávéfőzéshez használják, de edényeket főzéshez.
Tehát először meg kell töltenie a vízforralót hideg csapvízzel, és a tartályt a tűzre kell helyezni. A felmelegedés során jól hallhatóak lesznek a recsegő hangok, melyeket egyre erősebb sziszegés vált fel.
A következő szakasz a sziszegés alábbhagyása, amit halk zaj vált fel, aminek megjelenése párakibocsátással jár. Ezek a jelek azt jelzik, hogy a vízforralóban felforrt a víz. Csak annyit kell tennie, hogy várjon körülbelül 10 percet, és vegye le a vízforralót a tűzről.
Sokkal könnyebb meghatározni, hogy a nyitott edényekben felforr-e a víz. Töltse fel a serpenyőt a szükséges mennyiségű hideg vízzel, és tegye a tartályt a tűzre. Az első jele annak, hogy a víz hamarosan fel fog forrni, a kis buborékok megjelenése a tartály alján, és felemelkednek a tetejére.
A következő szakasz a buborékok méretének és számának növekedése, amelyet a tartály felülete felett gőzképződés kísér. Ha a víz forrni kezd, az azt jelenti, hogy a folyadék elérte a forráshoz szükséges hőmérsékletet.
A következő tények nagyon hasznosak lesznek az Ön számára:
- Ha a vizet a lehető leggyorsabban fel szeretné forralni egy serpenyőben, fedje le a tartályt fedővel, hogy megtartsa a hőt. Emlékeztetni kell arra is, hogy a nagy tartályokban a víz hosszabb ideig tart, amíg fel nem forr, ami azzal jár, hogy több időt kell tölteni egy ilyen serpenyő felmelegítésével.
- Csak használatra hideg víz a csapból. A tény az, hogy forró vízólomszennyeződést tartalmazhat a vízellátó rendszerben. Sok szakértő szerint az ilyen víz még forralás után sem alkalmas fogyasztásra és főzéshez.
- Soha ne töltse meg színültig az edényeket, mert amikor a víz felforr, kifolyik a serpenyőből.
- A magasság növekedésével a forráspont csökken. Ebben az esetben szükség lehet rá nagy mennyiség forráspont, hogy biztosítsa az összes kórokozó elpusztulását. Ezt a tényt figyelembe kell vennie, ha hegyi túrázásra indul.
Minden óvintézkedést meg kell tennie akkor is, ha nem csak forró vízzel, a tárolóedénnyel, hanem a keletkező gőzzel is érintkezik, ami súlyos égési sérüléseket okozhat.
Forró- ez a folyadék intenzív gőzzé alakulása, amely gőzbuborékok képződésével történik a folyadék teljes térfogatában egy bizonyos hőmérsékleten.
Forrás közben a folyadék és a felette lévő gőz hőmérséklete nem változik. Változatlan marad, amíg az összes folyadék el nem forr. Ez azért történik, mert a folyadékhoz juttatott összes energiát gőzzé alakítják.
Azt a hőmérsékletet, amelyen a folyadék forr, az úgynevezett forráspont.
A forráspont a folyadék szabad felületére gyakorolt nyomástól függ. Ez a nyomásfüggéssel magyarázható telített gőz hőmérsékleten. A gőzbuborék addig nő, amíg a benne lévő telített gőz nyomása kissé meg nem haladja a folyadékban lévő nyomást, amely a folyadékoszlop külső nyomásának és hidrosztatikai nyomásának összege.
Minél nagyobb a külső nyomás, annál több forráspont.
Mindenki tudja, hogy a víz 100 ºC-on forr. De nem szabad elfelejtenünk, hogy ez csak normál körülmények között igaz légköri nyomás(kb. 101 kPa). A nyomás növekedésével a víz forráspontja nő. Például a gyorsfőző edényekben az ételeket körülbelül 200 kPa nyomás alatt főzik. A víz forráspontja eléri a 120°C-ot. Ezen a hőmérsékletű vízben a főzési folyamat sokkal gyorsabban megy végbe, mint a hagyományos forrásban lévő vízben. Ez magyarázza a „nyomófőző” nevet.
És fordítva, a külső nyomás csökkentésével csökkentjük a forráspontot. Például hegyvidéki területeken (3 km magasságban, ahol a nyomás 70 kPa) a víz 90 ° C hőmérsékleten forr. Ezért e területek lakóinak, akik ilyen forrásban lévő vizet használnak, lényegesen több időre van szükségük az étel elkészítéséhez, mint a síkság lakóinak. De ebben a forrásban lévő vízben általában lehetetlen megfőzni például egy csirketojást, mivel a fehérje 100 °C alatti hőmérsékleten nem alvad meg.
Minden folyadéknak megvan a saját forráspontja, amely a telített gőznyomástól függ. Minél nagyobb a telített gőznyomás, annál alacsonyabb a megfelelő folyadék forráspontja, mivel alacsonyabb hőmérsékleten a telített gőz nyomása megegyezik a légköri nyomással. Például 100 °C-os forrásponton a víz telített gőznyomása 101 325 Pa (760 Hgmm), a gőznyomása pedig csak 117 Pa (0,88 Hgmm). A higany normál nyomáson 357 °C-on forr.
Párolgási hő.
Párolgási hő (párolgási hő)- az a hőmennyiség, amelyet egy anyagnak át kell adni (állandó nyomáson és állandó hőmérsékleten). teljes átalakulás folyékony anyag gőzzé.
A párolgáshoz szükséges (vagy a kondenzáció során felszabaduló) hőmennyiség. A hőmennyiség kiszámításához K A forrásponton felvett folyadék tetszőleges tömegének gőzzé alakításához szükséges a párolgási fajhő r elme-tömeg m:
A gőz lecsapódásakor ugyanannyi hő szabadul fel.
A forrás a folyadék gőzzé történő intenzív átalakulása, amely gőzbuborékok képződésével történik a folyadék teljes térfogatában egy bizonyos hőmérsékleten.
A párolgás a forralással ellentétben nagyon lassú folyamat, és bármilyen hőmérsékleten, nyomástól függetlenül megtörténik.
A folyékony testek felmelegítésekor azok belső energia növekszik, ugyanakkor nő a molekulák mozgási sebessége, nő a mozgási energiájuk. Egyes molekulák kinetikus energiája annyira megnő, hogy elegendő a molekulák közötti kölcsönhatás leküzdésére és a folyadékból való kirepülésre.
Ezt a jelenséget kísérletileg is megfigyeltük. Ehhez nyitott üveglombikban vizet melegítettünk, megmértük a hőmérsékletét. 100 ml vizet öntöttünk egy üveglombikba, amit egy tartóra rögzítettünk és az alkohollámpára helyeztük. A víz kezdeti hőmérséklete 28 ºC volt.
Idő Hőmérséklet Folyamat lombikban
2 perc 50° Sok kis buborék jelent meg a lombik falán
2 perc. 45 mp 62° A buborékok egyre nagyobbak lettek. Zaj hallatszott
4 perc 84° A buborékok megnagyobbodnak és a felszínre emelkednek.
6 perc 05 mp 100° A buborékok térfogata meredeken megnőtt, aktívan felrobbannak a felszínen. A víz forr.
1. számú táblázat
Megfigyeléseink eredménye alapján beazonosíthatjuk a forralás szakaszait.
Forrás fázisai:
A folyadék felületéről történő párolgás a hőmérséklet emelkedésével nő. Néha köd lehet (maga a gőz nem látható).
Légbuborékok jelennek meg az edény alján és falán.
Először az edényt melegítik, majd a folyadékot az alján és a falakon. Mivel a vízben mindig van oldott levegő, hevítéskor a légbuborékok kitágulnak és láthatóvá válnak.
A légbuborékok növekedni kezdenek és megjelennek az egész térfogatban, és a buborékok nemcsak levegőt, hanem vízgőzt is tartalmaznak, mivel a víz elkezd elpárologni ezekben a légbuborékokban. Jellegzetes zaj jelenik meg.
Ha a buborék térfogata elég nagy, az arkhimédeszi erő hatására felfelé kezd emelkedni. Mivel a folyadékot konvekció melegíti fel, az alsó rétegek hőmérséklete magasabb, mint a felső vízrétegek hőmérséklete. Ezért a felszálló buborékban a vízgőz lecsapódik, és a buborék térfogata csökken. Ennek megfelelően a buborékon belüli nyomás kisebb lesz, mint a légkör és a buborékra kifejtett folyadékoszlop nyomása. A buborék össze fog omlani. Zaj van.
Egy bizonyos hőmérsékleten, vagyis amikor a teljes folyadék konvekció hatására felmelegszik, a felszínhez közeledve a buborékok térfogata meredeken növekszik, mivel a buborék belsejében a nyomás egyenlő lesz a külső nyomással (a légkör és a folyadékoszlop). A buborékok felrobbannak a felszínen, és sok gőz képződik a folyadék felett. A víz forr.
Forrás jelei
Sok buborék kipukkad Sok gőz a felszínen.
Forrás állapota:
A buborékon belüli nyomás egyenlő a légkör nyomásával plusz a buborék feletti folyadékoszlop nyomásával.
A víz felforralásához nem elég csak 100°C-ra felmelegíteni, jelentős hőellátást is kell biztosítani ahhoz, hogy a víz egy másik halmazállapotba, nevezetesen gőzbe kerüljön.
A fenti állítást tapasztalattal megerősítettük.
Fogtunk egy üveglombikot, rögzítettük egy tartóra, és a tűzön álló serpenyőbe tettük. tiszta víz hogy az üveg ne érjen a serpenyőnk aljához. Amikor a serpenyőben felforrt a víz, a lombikban lévő víz nem forrt fel. A lombikban lévő víz hőmérséklete elérte a 100°C-ot, de nem forrt. Ezt az eredményt meg lehetett volna jósolni.
Következtetés: a víz felforralásához nem elég csak 100°C-ra felmelegíteni, jelentős hőellátást kell biztosítani.
De mi a különbség a lombikban lévő víz és a serpenyőben lévő víz között? Végül is a buborék ugyanazt a vizet tartalmazza, csak egy üveg válaszfal választja el a massza többi részétől, miért nem történik meg vele ugyanaz, mint a többi vízzel?
Mivel a válaszfal megakadályozza, hogy a buborék vize részt vegyen azokban az áramlatokban, amelyek a serpenyőben lévő összes vizet összekeverik. A serpenyőben lévő víz minden része közvetlenül érintheti a felforrósodott alját, de a lombikban lévő víz csak forrásban lévő vízzel érintkezik.
Tehát megfigyeltük, hogy nem lehet vizet forralni tiszta forrásban lévő vízzel.
A 2. kísérlet befejezése után egy marék sót öntöttünk egy serpenyőben forrásban lévő vízbe. A víz egy időre abbahagyta a forrást, de 100 ºС feletti hőmérsékleten újra forrni kezdett. Hamarosan forrni kezdett a víz az üveglombikban.
Következtetés: Ez azért történt, mert a lombikban lévő víz elegendő hőt kapott a forráshoz.
A fentiek alapján egyértelműen meg tudjuk határozni a különbséget a párolgás és a forrás között:
A párolgás egy nyugodt, felületes folyamat, amely bármilyen hőmérsékleten végbemegy.
A forralás heves, volumetrikus folyamat, amelyet buborékok felnyílása kísér.
3. Forráspont
Azt a hőmérsékletet, amelyen a folyadék felforr, forráspontnak nevezzük.
Ahhoz, hogy a párolgás a folyadék teljes térfogatában, és ne csak a felületről történjen, vagyis a folyadék felforrjon, szükséges, hogy molekulái megfelelő energiával rendelkezzenek, és ehhez megfelelő sebességgel kell rendelkezniük. , ami azt jelenti, hogy a folyadékot fel kell melegíteni egy bizonyos hőmérsékletre.
Emlékeztetni kell arra, hogy a különböző anyagoknak eltérő forráspontjuk van. Az anyagok forráspontját kísérleti úton határoztuk meg, és a táblázatban soroltuk fel.
Az anyag neve Forráspont ° C
Hidrogén -253
Oxigén -183
Tej 100
Ólom 1740
Vas 2750
táblázat 2. sz
Egyes anyagok, amelyek normál körülmények között gázok, megfelelő hűtés esetén folyadékokká alakulnak, amelyek nagyon alacsony hőmérsékleten forrnak. A folyékony oxigén például atmoszférikus nyomáson -183 ºС hőmérsékleten forr. Azok az anyagok, amelyeket általában szilárd halmazállapotban figyelünk meg, megolvadnak, amikor olyan folyadékokká olvasztjuk, amelyek nagyon magas hőmérsékleten forrnak.
A párolgástól eltérően, amely bármely hőmérsékleten megy végbe, a forrás minden folyadék esetében meghatározott és állandó hőmérsékleten megy végbe. Ezért például ételfőzéskor csökkenteni kell a hőt, miután a víz felforrt, ezzel üzemanyagot takaríthat meg, és a víz hőmérséklete továbbra is állandó marad a forralás alatt.
Kísérletet végeztünk a víz, a tej és az alkohol forráspontjának tesztelésére.
A kísérlet során alkohollámpán felváltva vizet, tejet és alkoholt melegítettünk forrásig egy üveglombikban. Ezzel egyidejűleg mértük a folyadék hőmérsékletét, miközben forr.
Következtetés: A víz és a tej 100 °C-on, az alkohol pedig 78 °C-on forr.
100 ºC forrásban lévő víz és tej tº C forrásidő grafikonja
78ºC forráspontú alkohol forrási grafikonja
A forralás elválaszthatatlanul összefügg a hővezető képességgel, melynek köszönhetően a hő a fűtőfelületről a folyadékba kerül. A forrásban lévő folyadékban bizonyos hőmérséklet-eloszlás jön létre. A víz hővezető képessége nagyon alacsony, amit a következő tapasztalatokkal igazoltunk:
Fogtunk egy kémcsövet, megtöltöttük vízzel, belemerítettünk egy darab jeget, és hogy ne úszzon fel, lenyomtuk. fém anya. Ugyanakkor a víz szabadon hozzáférhetett a jéghez. Ezután a kémcsövet az alkohollámpa lángja fölé döntöttük úgy, hogy a láng csak a kémcső tetejét érintette. 2 perc múlva a víz a tetején forrni kezdett, de a kémcső alján jég maradt.
A rejtély az, hogy a kémcső alján a víz egyáltalán nem forr fel, hanem csak a tetején forr fel. A hőtől kitágulva a víz könnyebbé válik, és nem süllyed le az aljára, hanem a kémcső tetején marad. A meleg vízáramok és a rétegek keveredése csak a kémcső felső részében fordul elő, és nem fogja fel az alsó, sűrűbb rétegeket. A hőt lefelé csak vezetés útján lehet továbbítani, de a víz hővezető képessége rendkívül alacsony.
A munka előző bekezdéseiben elmondottak alapján a forralási folyamat jellemzőit emeljük ki.
Forrás jellemzői
1) Forraláskor az energia elhasználódik, nem szabadul fel.
2) A hőmérséklet állandó marad a forralás alatt.
3) Minden anyagnak saját forráspontja van.
4. Mitől függ a forráspont?
Normál légköri nyomáson a forráspont állandó, de a folyadék nyomásának változásával változik. Minél nagyobb nyomás nehezedik a folyadékra, annál magasabb a forráspont, és fordítva.
Számos kísérletet végeztünk, hogy ellenőrizzük ennek az állításnak a helyességét.
Vettünk egy lombik vizet, és feltesszük az alkohollámpára, hogy felmelegedjen. Előzetesen előkészítettünk egy parafát, amibe gumigömböt helyeztünk. Amikor a lombikban felforrt a víz, a lombikot egy dugóval lezártuk. Ezután megnyomtuk az izzót, és a forralás a lombik felé abbamaradt. Amikor megnyomtuk az izzót, növeltük a nyomást a lombikba, és a forráspont megsértődött.
Következtetés: A nyomás növekedésével a forráspont növekszik.
Fogtunk egy wokot, megtöltöttük vízzel és felforraltuk a vizet. Ezután szoros dugóval lezárták a lombikot, és megfordították, rögzítve a tartóban. Megvártuk, amíg a lombikban lévő víz fel nem forr, és forrásban lévő vizet öntünk a lombikra. A lombikon nem történt változás. Ezután havat tettünk a lombik aljára, és a lombikban lévő víz azonnal felforrt.
Ez azért történt, mert a hó lehűtötte a palack falait, aminek következtében a benne lévő gőz vízcseppekké kondenzálódott. És mivel forralás közben kiszorult a levegő az üvegpalackból, így a benne lévő víz sokkal kisebb nyomásnak van kitéve. De ismert, hogy amikor a folyadék nyomása csökken, akkor alacsonyabb hőmérsékleten forr. Következésképpen, bár forrásban lévő víz van a lombikunkban, a forrásban lévő víz nem forró.
Következtetés: A nyomás csökkenésével a forráspont csökken.
Mint tudják, a légnyomás a tengerszint feletti magasság növekedésével csökken. Következésképpen a folyadék forráspontja is csökken a magasság növekedésével, és ennek megfelelően nő a magasság csökkenésével.
Így az amerikai tudósok felfedezték az alján Csendes-óceán, Puuget Soundtól 400 km-re nyugatra, egy 400ºC-os vízhőmérsékletű szupermeleg forrás. magas nyomású mint a nagy mélységben elhelyezkedő forrás vizei, a benne lévő víz még ezen a hőmérsékleten sem forr fel.
A hegyvidéki területeken pedig 3000 m tengerszint feletti magasságban, ahol a légköri nyomás 70 kPa, a víz 90 ºC-on forr. Ezért ezen területek lakóinak, akik ilyen forrásban lévő vizet használnak, sokkal több időre van szükségük az étel elkészítéséhez, mint a síkvidékieknek. . És főzzük ebben a forrásban lévő vízben pl. tojásáltalában lehetetlen, mivel a fehérje nem koagulál 100 ºС alatti hőmérsékleten.
Jules Verne Grant kapitány gyermekei című regényében az Andokban egy hágóban utazók felfedezték, hogy a forrásban lévő vízbe mártott hőmérő mindössze 87 °C-ot mutat.
Ez a tény megerősíti, hogy a tengerszint feletti magasság növekedésével a forráspont csökken, ahogy a légköri nyomás csökken.
5. Forrásérték
A forralásnak nagy gyakorlati jelentősége van mind a mindennapi életben, mind a gyártási folyamatokban.
Mindenki tudja, hogy forralás nélkül nem tudnánk elkészíteni az étrendünkben szereplő ételek nagy részét. Fentebb a munkában a forráspont nyomástól való függését vizsgáltuk. Az ezen a területen megszerzett tudásnak köszönhetően a háziasszonyok már használhatják a gyorsfőzőt. A gyorsfőzőben az ételt körülbelül 200 kPa nyomás alatt főzik. A víz forráspontja eléri a 120 ºC-ot. Ezen a hőmérsékletű vízben a „forrási” folyamat sokkal gyorsabban megy végbe, mint a hagyományos forrásban lévő vízben. Ez magyarázza a „nyomófőző” nevet.
A folyadék forráspontjának csökkenése is előfordulhat hasznos érték. Például normál légköri nyomáson a folyékony freon körülbelül 30 °C hőmérsékleten forr. A nyomás csökkentésével a freon forráspontja 0ºС alá csökkenthető. Ezt a hűtőszekrény párologtatójában használják. A kompresszor működésének köszönhetően csökkentett nyomás keletkezik benne, és a freon gőzzé válik, eltávolítva a hőt a kamra falairól. Emiatt csökken a hőmérséklet a hűtőszekrény belsejében.
A forralás az alapja az olyan orvosilag szükséges eszközök működésének, mint az autokláv (műszerek sterilizálására szolgáló eszköz) és a lepárló (desztillált víz előállítására szolgáló berendezés).
A különböző anyagok forráspontbeli különbségét széles körben alkalmazzák a technológiában, például az olajdesztilláció folyamatában. Amikor az olajat 360ºC-ra melegítjük, annak az a része (fűtőolaj), amelyik rendelkezik magas hőmérsékletű forrásban lévő, benne marad, és a 360°C alatti forráspontú részei elpárolognak. A keletkező gőzből benzint és néhány más típusú üzemanyagot nyernek.
Csak néhány példát soroltunk fel a forralás jótékony hatásaira, amelyekből máris következtetéseket vonhatunk le ennek a folyamatnak az életünkben való szükségességére és jelentőségére.
6. Következtetés
A fenti munka során a forralás témakörének tanulmányozása során teljesítettük a munka elején kitűzött célokat: a forralás fogalmával kapcsolatos kérdéseket tanulmányoztuk, azonosítottuk a forralás szakaszait, a folyamatok okainak magyarázatával. azonosította a forralás jeleit, körülményeit és jellemzőit.
