Làm thế nào để điểm sôi của nước thay đổi tùy thuộc vào áp lực

Tại sao một người bắt đầu sôi nước trước khi sử dụng nó trực tiếp? Chính xác, để tự bảo vệ mình khỏi nhiều mầm bệnh và vi rút. Truyền thống này đã đến lãnh thổ của Nga thời trung cổ trước Peter Đại đế, mặc dù người ta tin rằng chính ông đã đưa Samovar đầu tiên vào đất nước này và giới thiệu nghi lễ uống trà buổi tối không vội. Trên thực tế, một số người đã sử dụng giống samovars của chúng tôi ở Nga cổ để chế biến thức uống từ thảo mộc, quả mọng và rễ. Việc đun sôi ở đây chủ yếu là trích xuất chiết xuất thực vật hữu ích chứ không phải để khử trùng. Rốt cuộc, vào thời điểm đó, nó thậm chí còn chưa biết về mô hình thu nhỏ, nơi những vi khuẩn này có vi khuẩn sống. Tuy nhiên, nhờ vào đun sôi, nước ta đã tránh được những đại dịch thế giới về các căn bệnh khủng khiếp như bệnh tả hay bạch hầu.

Thang Celsius

Nhà khí tượng học vĩ đại, nhà địa chất học và nhà thiên văn học từ Thụy Điển Anders Celsius ban đầu sử dụng giá trị 100 độ để cho biết điểm đóng băng của nước trong điều kiện bình thường, và điểm sôi của nước được lấy như bằng không. Và ngay cả sau cái chết của ông vào năm 1744, không ít người nổi tiếng, nhà thực vật học Carl Linnaeus và Celsius nhận Morten Stremer, đã biến quy mô này cho sự tiện lợi của việc sử dụng nó. Tuy nhiên, theo các nguồn tin khác, chính Celsius đã làm điều này ngay trước khi ông qua đời. Nhưng trong bất kỳ trường hợp nào, tính ổn định của lời khai và thành công có thể hiểu được đã ảnh hưởng đến việc phân phối rộng rãi việc sử dụng nó trong số những nhà khoa học có uy tín nhất vào thời đó. Và, mặc dù thực tế là ở dạng đảo ngược, dấu hiệu của thang 100 độ đã tạo ra điểm sôi nước ổn định và không phải là điểm bắt đầu đóng băng của nó, thì quy mô bắt đầu mang tên của người sáng tạo chính là Celsius.

Dưới bầu khí quyển

Tuy nhiên, không phải tất cả mọi thứ là đơn giản như có vẻ như ở cái nhìn đầu tiên. Nhìn vào bất kỳ sơ đồ trạng thái nào trong PT hoặc PS tọa độ (entropy S phụ thuộc vào nhiệt độ phụ thuộc trực tiếp), chúng ta sẽ thấy nhiệt độ và áp suất chặt chẽ với nhau như thế nào. Tương tự, điểm sôi của nước, phụ thuộc vào áp suất, thay đổi các giá trị của nó. Và bất kỳ người leo núi nào cũng quen thuộc với tài sản này. Tất cả những ai có ít nhất một lần trong cuộc đời của mình đều hiểu được những đỉnh cao hơn 2000-3000 mét so với mực nước biển, biết khó thở như thế nào ở độ cao. Điều này là do thực tế là chúng ta tăng lên cao hơn, không khí trở nên mờ nhạt hơn. Áp suất khí quyển rơi xuống dưới một bầu khí quyển (dưới N, tức là dưới "điều kiện bình thường"). Nhiệt độ nước sôi cũng giảm. Tùy thuộc vào áp suất ở mỗi độ cao, nó có thể đun sôi ở cả tám mươi và sáu mươi độ Celsius.

Nồi áp suất

Tuy nhiên, cần nhớ rằng mặc dù các vi khuẩn chính chết ở nhiệt độ trên sáu mươi độ Celsius, nhiều người có thể sống sót ở độ tám mươi độ trở lên. Đó là lý do tại sao chúng ta đang cố gắng đun sôi nước, nghĩa là chúng ta mang nhiệt độ của nó đến 100 ° C. Tuy nhiên, có những thiết bị nhà bếp thú vị cho phép bạn giảm thời gian và làm nóng chất lỏng ở nhiệt độ cao mà không cần đun sôi và giảm cân bằng cách bốc hơi. Nhận thấy rằng điểm sôi của nước, tùy thuộc vào áp lực, có thể thay đổi, các kỹ sư từ Hoa Kỳ trên cơ sở nguyên mẫu của Pháp giới thiệu thế giới vào những năm 1920 với nồi áp suất. Nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên thực tế là nắp đè chặt vào tường, mà không có khả năng tháo hơi. Bên trong, áp suất tăng được tạo ra, và nước sôi ở nhiệt độ cao hơn. Tuy nhiên, các thiết bị như vậy là khá nguy hiểm và thường dẫn đến một vụ nổ và các vết bỏng nghiêm trọng cho người dùng.

Lý tưởng

Chúng ta hãy nhìn vào quá trình tiến tới và đi đến đâu. Hãy tưởng tượng một bề mặt nóng lý tưởng mịn màng và vô hạn, trong đó sự phân bố nhiệt xảy ra đồng đều (một lượng năng lượng nhiệt được cung cấp cho mỗi milimet vuông của bề mặt) và hệ số độ gồ ghề bề mặt có xu hướng bằng không. Trong trường hợp này, khi n. Y. Đun sôi trong lớp ranh giới lớp sẽ bắt đầu đồng thời trên toàn bộ diện tích bề mặt và xảy ra ngay lập tức, làm bay hơi toàn bộ khối lượng đơn vị của chất lỏng nằm trên bề mặt của nó. Đây là những điều kiện lý tưởng, trong thực tế cuộc sống này không xảy ra.

Trong thực tế

Hãy tìm ra điểm sôi ban đầu của nước là gì. Tùy thuộc vào áp suất, nó cũng thay đổi các giá trị của nó, nhưng điểm chính ở đây nằm trong điều này. Ngay cả khi chúng ta có thể làm mềm mại nhất, theo ý kiến của chúng tôi, chảo và mang nó dưới kính hiển vi, sau đó trong thị kính của chúng tôi, chúng ta sẽ thấy những cạnh không đều và những đỉnh núi thường xuyên nhô ra phía trên bề mặt chính. Nhiệt đến bề mặt của chảo, chúng ta sẽ giả định, được mang lại đồng nhất, mặc dù trong thực tế đây cũng không phải là tuyên bố hoàn toàn đúng sự thật. Ngay cả khi chảo đang ở trên cái vòi lớn nhất, gradient nhiệt độ được phân bố không đồng đều trên tấm, và luôn có các khu vực quá nóng cục bộ chịu trách nhiệm cho việc đun sôi nước. Bao nhiêu độ trong trường hợp này trên đỉnh của bề mặt và ở vùng đất thấp của nó? Đỉnh của bề mặt với nguồn cung cấp nhiệt không bị gián đoạn đang nóng lên nhanh hơn vùng đất thấp và cái gọi là sự chán nản. Hơn nữa, được bao quanh bởi tất cả các mặt nước có nhiệt độ thấp, chúng cung cấp năng lượng cho các phân tử nước tốt hơn. Hệ số độ khuếch tán nhiệt của các đỉnh núi cao gấp 1-5 lần hai lần so với nisins.

Nhiệt độ

Đó là lý do tại sao điểm sôi ban đầu của nước là khoảng tám mươi độ Celsius. Tại giá trị này của đỉnh bề mặt, một lượng nhiệt đủ được cung cấp để cho phép sôi ngay lập tức của chất lỏng và sự hình thành của các bong bóng đầu tiên có thể nhìn thấy được mắt, mà bắt đầu rụt rè đi lên bề mặt. Và điểm sôi của nước ở áp suất bình thường là gì? Nhiều người hỏi. Câu trả lời cho câu hỏi này có thể dễ dàng tìm thấy trong bảng. Ở áp suất khí quyển, đun sôi ổn định được thiết lập ở 99,9839 ° C