Temperatura vrele vode v kotličku. Pri kateri temperaturi zavre voda v električnem kotličku?

Vrelo vodo spremljajo spremembe v značilnostih njenega faznega stanja in pridobitev konsistence pare, ko so doseženi določeni temperaturni indikatorji.

Za prevretje vode in prispevanje k sproščanju pare je potrebna temperatura 100 stopinj Celzija. Danes se bomo poskušali ukvarjati z vprašanjem, kako razumeti, da je voda zavrela.

Že od otroštva smo vsi slišali starševske nasvete o tem, da lahko pijete samo kuhano vodo. Danes lahko srečamo tako zagovornike kot nasprotnike takih priporočil.

Po eni strani je vrela voda dejansko potrebna in uporaben postopek, ker ga spremljajo naslednji pozitivni vidiki:

• Doseganje temperature vode 100 stopinj in več spremlja smrt številnih patogenov, zato lahko vrenje imenujemo neke vrste čiščenje tekočine. Za učinkovit boj Z bakterijami strokovnjaki priporočajo vreti vsaj 10 minut.
• Pri vrenju vode se izločijo tudi različne nečistoče, ki lahko predstavljajo določeno nevarnost za zdravje ljudi. Znak, da se znebimo nečistoč, je nastajanje vodnega kamna, ki ga pogosto opazimo na stenah kotličkov in loncev. Vendar ne pozabite, da kuhanje čaja samo s kuhano vodo, obstaja velika verjetnost rednega polnjenja telesa s kristaliziranimi usedlinami, kar je polno razvoja urolitiaze v prihodnosti.

Škoda vrele vode je lahko posledica neupoštevanja navedenih priporočil glede časa vrenja.

Če ste tekočino segreli na 100 stopinj in jo hkrati takoj odstranili z ognja, ni dvoma, da pretežna količina mikroorganizmov ni bila izpostavljena negativen vpliv. Da bi se temu izognili, vodo kuhajte 10 do 15 minut.

Še en negativna stran vrela voda vstopi v izgubo kisika, ki je vitalni element za vsak živ organizem.

Zahvaljujoč velikim molekulam kisika je zagotovljena porazdelitev koristnih elementov cirkulacijski sistem. Pomanjkanje kisika seveda ni škodljivo za zdravje, ne predstavlja pa nobene koristi.

Obstaja več načinov, kako vodo zavreti. Razlikujejo se predvsem po tem, s kakšnim pudom skuhate tekočino. Kotličke najpogosteje uporabljamo za pripravo čaja ali kave, lonce pa najpogosteje uporabljamo pri kuhanju.

Torej, najprej morate kotliček napolniti s hladno vodo iz pipe in posodo postaviti na ogenj. Ko se ogreje, bodo jasno slišni prasketanje, ki jih bo nadomestilo naraščajoče sikanje.

Naslednja stopnja je izginjanje piskanja, ki ga nadomesti šibek hrup, katerega pojav spremlja sproščanje pare. Ti znaki kažejo, da je voda v kotličku zavrela. Ostaja le še počakati približno 10 minut in odstraniti kotliček z ognja.

Veliko lažje je določiti vretje vode v odprtih posodah. Napolnite lonec potrebna količina hladno vodo in posodo postavite na ogenj. Prvi znaki, da bo voda kmalu zavrela, bodo majhni mehurčki, ki nastanejo na dnu posode in se dvignejo na vrh.

Naslednji korak je povečanje velikosti in števila mehurčkov, ki ga spremlja nastajanje pare nad površino posode. Če voda začne vreti, je tekočina dosegla potrebno temperaturo za vrenje.

Naslednja dejstva vam bodo zelo koristna:

• Če želite vodo čim hitreje zavreti s pomočjo lonca, obvezno pokrijte posodo s pokrovom, da ohranite toploto. Prav tako se morate spomniti, da v velikih posodah voda vre dlje, kar je povezano s porabo več časa za segrevanje takšne ponve.
• Uporabljajte samo hladno vodo iz pipe. Dejstvo je, da vroča voda lahko vsebuje nečistoče svinca v vodovodnem sistemu. Po mnenju številnih strokovnjakov takšna voda ni primerna za uživanje in uporabo pri kuhanju, tudi po prekuhavanju.
• Posode nikoli ne napolnite do roba, saj bo voda pri vrenju stekla iz lonca.
• Z večanjem nadmorske višine se vrelišče znižuje. V takem primeru bo morda potreben daljši čas vrenja, da se zagotovi uničenje vseh patogenov. To dejstvo je treba upoštevati, ko se odpravljamo na pohod v gore.

Prav tako je treba upoštevati vse varnostne ukrepe pri stiku ne le z vročo vodo, posodo, ampak tudi z ustvarjeno paro, ki lahko povzroči resne opekline.

Če tekočino segrevamo, zavre pri določeni temperaturi. Pri vrenju se v tekočini naredijo mehurčki, ki se dvignejo na vrh in počijo. Mehurčki vsebujejo zrak, ki vsebuje vodno paro. Ko mehurčki počijo, para uhaja in tako tekočina hitro izhlapi.

Različne snovi, ki so v tekočem stanju, vrejo pri svoji značilni temperaturi. Poleg tega ta temperatura ni odvisna le od narave snovi, ampak tudi od zračni tlak. Torej voda pri normalnem atmosferskem tlaku vre pri 100 ° C, v gorah, kjer je tlak nižji, pa voda vre pri nižji temperaturi.

Ko tekočina zavre, ji nadaljnji dovod energije (toplote) ne poveča njene temperature, temveč preprosto vzdržuje vrenje. To pomeni, da se energija porabi za vzdrževanje procesa vrenja in ne za zvišanje temperature snovi. Zato je v fiziki uveden tak koncept kot specifična toplota uparjanja(L). Je enaka količini toplote, ki je potrebna, da popolnoma izvre 1 kg tekočine.

Jasno je, da imajo različne snovi svojo specifično toploto uparjanja. Za vodo je torej enako 2,3 10 6 J/kg. Za eter, ki vre pri 35 °C, je L = 0,4 10 6 J/kg. Živo srebro, ki vre pri 357 °C, ima L = 0,3 10 6 J/kg.

Kakšen je postopek vrenja? Ko se voda segreje, vendar še ni dosegla vrelišča, se v njej začnejo delati majhni mehurčki. Običajno nastanejo na dnu rezervoarja, saj se običajno segrevajo pod dnom, tam pa je temperatura višja.

Mehurčki so lažji od okoliške vode in se zato začnejo dvigovati v zgornje plasti. Vendar je tukaj temperatura še nižja kot na dnu. Zato se para kondenzira, mehurčki postanejo manjši in težji ter spet padejo. To se dogaja, dokler se vsa voda ne segreje do vrelišča. V tem času se zasliši hrup pred vrenjem.

Ko dosežemo vrelišče, mehurčki ne potonejo več, ampak priplavajo na površje in počijo. Iz njih prihaja para. V tem času se ne sliši več hrup, temveč klokotanje tekočine, ki nakazuje, da je zavrela.

Tako med vrenjem, pa tudi med izhlapevanjem, pride do prehoda tekočine v paro. Vendar pa za razliko od izhlapevanja, ki se pojavi samo na površini tekočine, vrenje spremlja nastajanje mehurčkov, ki vsebujejo hlape po celotnem volumnu. Poleg tega je za razliko od izhlapevanja, ki se pojavi pri kateri koli temperaturi, vrenje možno le pri določeni temperaturi, značilni za določeno tekočino.

Zakaj višji kot je atmosferski tlak, višje je vrelišče tekočine? Zrak pritiska na vodo, zato se znotraj vode ustvarja pritisk. Ko nastanejo mehurčki, vanje pritisne tudi para in to močneje kot zunanji pritisk. Večji kot je pritisk od zunaj na mehurčke, močnejši mora biti notranji pritisk v njih. Zato nastanejo pri višji temperaturi. To pomeni, da voda vre pri višji temperaturi.

Vretje je proces prehajanja snovi iz tekočega v plinasto stanje (uparjanje v tekočini). Vrenje ni izhlapevanje: razlikuje se po tem, kaj se lahko zgodi le pri določenih tlakih in temperaturah.

Vrenje - segrevanje vode do vrelišča.

Vretje vode je kompleksen proces, ki poteka v štiri stopnje. Razmislite o primeru vrele vode v odprti stekleni posodi.

Na prvi stopnji vrele vode na dnu posode se pojavijo majhni zračni mehurčki, ki jih lahko opazimo tudi na površini vode ob straneh.

Ti mehurčki nastanejo kot posledica širjenja majhnih zračnih mehurčkov, ki se nahajajo v majhnih razpokah v posodi.

Na drugi stopnji opazimo povečanje prostornine mehurčkov: vedno več zračnih mehurčkov se zlomi na površino. V mehurčkih je nasičena para.

Ko se temperatura dvigne, se tlak nasičenih mehurčkov poveča, zaradi česar se povečajo. Zaradi tega se poveča Arhimedova sila, ki deluje na mehurčke.

Zahvaljujoč tej sili se mehurčki nagibajo k površini vode. Če zgornja plast vode ni imela časa za ogrevanje do 100 stopinj C(in to je vrelišče čisto vodo brez primesi), potem se mehurčki pogreznejo v toplejše plasti, nakar se spet vrnejo na površje.

Zaradi dejstva, da se mehurčki nenehno zmanjšujejo in povečujejo, se v posodi ustvarjajo zvočni valovi, ki ustvarjajo hrup, značilen za vretje.

Na tretji stopnji na površje vode se dvigne ogromno mehurčkov, ki sprva povzročijo rahlo motnost vode, ki nato »pobledi«. Ta proces ne traja dolgo in se imenuje "vrenje z belim ključem."

končno, na četrti stopnji vrela voda začne močno vreti, pojavijo se veliki pokajoči mehurčki in brizgi (brizgi praviloma pomenijo, da je voda močno zavrela).

Iz vode začne nastajati vodna para, voda pa oddaja posebne zvoke.

Zakaj stene "cvetijo" in okna "jokajo"? Zelo pogosto so za to krivi gradbeniki, ki so napačno izračunali rosišče. Kako pomemben je ta fizikalni pojav in kako se znebiti prekomerne vlage v hiši, preberite v članku?

Kakšne koristi lahko talilna voda prinese tistim, ki želijo shujšati? O tem se boste naučili, izkazalo se je, da lahko shujšate brez veliko truda!

Temperatura pare pri vreli vodi^

Para je plinasto stanje vode. Ko para vstopi v zrak, tako kot drugi plini nanj izvaja določen pritisk.

V procesu uparjanja bo temperatura pare in vode ostala konstantna, dokler vsa voda ne izhlapi. Ta pojav je razložen z dejstvom, da je vsa energija (temperatura) usmerjena v pretvorbo vode v paro.

AT ta primer nastane suha nasičena para. V takem paru ni visoko dispergiranih delcev tekoče faze. Lahko tudi para nasičeno mokro in pregreto.

Nasičena para, ki vsebuje suspendirane drobne delce tekoče faze, ki so enakomerno porazdeljene po celotni masi pare, imenujemo mokra nasičena para.

Na začetku vrenja vode nastane ravno taka para, ki se nato spremeni v suho nasičeno. Paro, katere temperatura je višja od temperature vrele vode, ali bolje rečeno pregreto paro, je mogoče dobiti samo s posebno opremo. V tem primeru bo takšna para po svojih značilnostih blizu plinu.

Vrelišče slane vode^

Vrelišče slane vode je višje od vrelišča sveža voda . Posledično slana voda prevre pozneje sveže. Slana voda vsebuje ione Na+ in Cl-, ki zasedajo določeno območje med molekulami vode.

V slani vodi se molekule vode vežejo na solne ione, ta proces se imenuje hidracija. Vez med molekulami vode je veliko šibkejša od vezi, ki nastane med hidratacijo.

Zato pri vrenju iz molekul sveže vode hitreje pride do uparjanja.

Za vrelo vodo z raztopljeno soljo bo potrebno več energije, ki je v tem primeru temperatura.

Z dvigom temperature se začnejo molekule v slani vodi premikati hitreje, vendar jih je manj, zato manjkrat trčijo. Posledično nastane manj pare, katere tlak je nižji od tlaka sveže vodne pare.

Da bi tlak v slani vodi postal višji od atmosferskega tlaka in da bi se začel proces vrenja, je potrebna višja temperatura. Če v 1 liter vode dodate 60 gramov soli, se bo vrelišče povečalo za 10 C.

Če vas vprašajo, pri kateri temperaturi voda zavre, boste najverjetneje odgovorili, da pri 100 °C. In vaš odgovor bo pravilen, vendar ta vrednost velja le pri normalnem atmosferskem tlaku - 760 mm Hg. Umetnost. Pravzaprav lahko voda zavre pri 80 °C in 130 °C. Da bi pojasnili razlog za takšna neskladja, je treba najprej pojasniti, kaj je vrenje.

Če želite ugotoviti, koliko stopinj je potrebnih, da voda zavre, vam bo pomagalo proučevanje mehanizma tega. fizikalni pojav. Vretje je proces pretvorbe tekočine v paro in poteka v več fazah:

1. Pri segrevanju tekočine iz mikrorazpok v stenah posode izhajajo mehurčki z zrakom in vodno paro.
2. Mehurčki se nekoliko razširijo, vendar je tekočina v posodi tako hladna, da se para v mehurčkih kondenzira.
3. Mehurčki začnejo pokati, dokler se celotna debelina tekočine ne segreje.
4. Po določenem času se tlak vode in pare v mehurčkih izenačita. Na tej stopnji se lahko posamezni mehurčki dvignejo na površje in sproščajo paro.
5. Mehurčki se začnejo intenzivno dvigovati, začne se kipenje z značilnim zvokom. Od te stopnje se temperatura v posodi ne spremeni.
6. Proces vrenja se bo nadaljeval, dokler vsa tekočina ne preide v plinasto stanje.

Temperatura pare

Temperatura pare, ko voda zavre, je enaka temperaturi vode same. Ta vrednost se ne spremeni, dokler vsa tekočina v posodi ne izhlapi. Med procesom vrenja nastaja mokra para. Nasičen je s tekočimi delci, ki so enakomerno porazdeljeni po celotnem volumnu plina. Nadalje visoko razpršeni delci tekočine kondenzirajo in nasičena para se spremeni v suho.

Obstaja tudi pregreta para, ki je veliko bolj vroča od vrele vode. Vendar ga je mogoče dobiti le s pomočjo posebne opreme.

Vpliv tlaka

Ugotovili smo že, da je za vrenje tekočine potrebno izenačiti tlak tekoče snovi in ​​pare. Ker je vodni tlak vsota atmosferskega tlaka in tlaka same tekočine, lahko čas vrenja spremenimo na dva načina:

• sprememba atmosferskega tlaka;
• sprememba tlaka v sami posodi.

Prvi primer lahko opazimo na ozemljih, ki se nahajajo na različnih višinah nad morsko gladino. Na obalah bo vrelišče 100 ° C, na vrhu Everesta pa le 68 ° C. Raziskovalci so izračunali, da pri vzpenjanju v gore vrelišče vode pade za 1 °C na vsakih 300 metrov.

Te vrednosti se lahko razlikujejo glede na kemična sestava voda in prisotnost nečistoč (soli, kovinski ioni, topni plini).

Kotlički se najpogosteje uporabljajo za kuhanje vode. Vrelišče vode v kotličku je odvisno tudi od tega, kje živite. Prebivalcem gora svetujemo uporabo avtoklavov in loncev na pritisk, ki pripomorejo k segrevanju vrele vode in pospešijo proces kuhanja.

Vrela slana voda

Temperatura, pri kateri voda vre, določa prisotnost nečistoč v njej. Kot del morska voda prisotni so natrijevi in ​​kloridni ioni. Nahajajo se med molekulami H2O in jih privlačijo. Ta proces je znan kot hidracija.

Vez med vodo in solnimi ioni je veliko močnejša kot med molekulami vode. Za prekuhavanje slane vode, da se te vezi lahko prekinejo, je potrebnih več energije. Ta energija je temperatura.

Prav tako se slana tekočina razlikuje od sladke vode po nizki koncentraciji molekul H2O. V tem primeru se pri segrevanju začnejo premikati hitreje, vendar ne morejo oblikovati dovolj velikega parnega mehurčka, saj trčijo redkeje. Pritisk majhnih mehurčkov ni dovolj, da bi jih dvignili na površje.

Če želite izenačiti vodni in atmosferski tlak, morate povečati temperaturo. Zato slana voda vre veliko dlje kot sladka voda, vrelišče pa bo odvisno od koncentracije soli. Znano je, da dodatek 60 g NaCl na 1 liter tekočine poveča vrelišče za 10 °C.

Kako spremeniti vrelišče

V gorah je zelo težko kuhati hrano, vzame preveč časa. Razlog je premalo vroče vrele vode. Na zelo visoki nadmorski višini je skoraj nemogoče skuhati jajce, kaj šele skuhati meso, ki ga je treba dobro toplotno obdelati.

Spreminjanje temperature, pri kateri tekočina vre, je pomembno za prebivalce ne le gorskih območij.

Za sterilizacijo izdelkov in opreme je zaželeno uporabiti več visoka temperatura nad 100 °C, saj so nekateri mikroorganizmi odporni na vročino.

To je pomembna informacija ne samo za gospodinje, ampak tudi za strokovnjake, ki delajo v laboratorijih. Tudi povečanje vrelišča lahko znatno prihrani čas, porabljen za kuhanje, kar je v našem času pomembno.

Če želite povečati to številko, morate uporabiti tesno zaprto posodo. Za to so najprimernejši lonci pod pritiskom, v katerih pokrov ne prepušča pare, kar poveča pritisk v posodi. Pri segrevanju se para sprošča, a ker ne more ven, kondenzira na notranji strani pokrova. To vodi do znatnega povečanja notranjega pritiska. V avtoklavih je tlak 1–2 atmosferi, zato tekočina v njih vre pri temperaturi 120–130 °C.

Najvišje vrelišče vode še ni znano, saj se ta številka lahko poveča, dokler se atmosferski tlak povečuje. Znano je, da voda v parnih turbinah ne more zavreti niti pri 400 °C in tlaku več deset atmosfer. Isti podatki so bili pridobljeni na velikih globinah oceana.

Vrela voda pod znižanim pritiskom: Video

Vsakdo, ki se je v šoli učil fizike, bo na vprašanje, pri kateri temperaturi zavre voda, brez oklevanja odgovoril: "100 ° C", tudi če so bile njegove ocene pod povprečjem. A zakaj se potem plezalci pritožujejo, da imajo na višini težave s kuhanjem in kuhanjem čaja? Pogovorimo se o tem podrobneje.

Vreti - fizični proces pretvarjanje tekočine v paro. Vrelišče tekočine je neposredno odvisno od njene sestave in atmosferskega tlaka. Zato višje kot se vzpenjamo v gore, manjši je pritisk in voda potrebuje nižjo temperaturo, da zavre.

Na nadmorski višini 0 je vrelišče vode dejansko 100 °C. Toda z vsakim vzponom za 500 metrov se vrelišče vode zniža za 2–3 °C. Na nadmorski višini 1000 m voda vre pri temperaturi 96,7 °C. Na 2000 m potrebuje le 93,3 °C, da zavre.

Na Elbrusu, najvišjem vrhu Evrope (5642 m), kjer konec poletja temperatura doseže -7°C, bo voda zavrela pri 80,8°C.

Na vrhu kavkaškega Kazbeka (5033 m) voda zavre pri 83 °C.

V Himalaji, kjer višina gora doseže skoraj 9 tisoč metrov nadmorske višine, bo voda za vrenje potrebovala še nižjo temperaturo. Na samem visoka gora Himalaja - Annapurna - voda bo zavrela pri približno 70,7 °C.

V gorah Kazahstana je vrelišče vode drugačno:

• Na najvišji gori Kazahstana Khan-Tengri (7010 m) - 75,5 ° C.
• Na vrhu Talgar (4979) - 83,3 ° C.
• Pri Aktau (4690) - 84,3 °C.
• Na Belukhi (4506) - 84,9 ° С.

Z naraščanjem tlaka se povečuje tudi vrelišče vode. Zato v posebno posodo, ki zagotavlja visok pritisk pri kuhanju, na primer v loncu na pritisk, se hrana skuha veliko hitreje.

Ni naključje, da so gorski prebivalci med največjimi kupci gospodinjskih loncev na pritisk. In za ljubitelje gorskega pohodništva izdelujejo posebne jedi, ki zagotavljajo visoko vrelišče vode.

Kot veste, gre pri vreli vodi skozi več stopenj:

• nastanek zračnih mehurčkov, ko se temperatura dvigne;
• povečanje mehurčkov in njihov dvig na površino;
• zamegljenost površine zaradi nakopičenih mehurčkov;
• brbotanje vode zaradi pokanja mehurčkov in nastajanja pare.

Upoštevati je treba, da je vrelišče slane vode višje od sladke vode, saj jim solni ioni med molekulami vode dajejo večjo moč. Zato je za prekinitev vezi in tvorbo pare potrebna višja temperatura. Na primer, 40 g soli poviša vrelišče litra vode za skoraj 1 °C.

Pri odgovoru na vprašanje, pri kateri temperaturi voda vre, ne pozabite, da je veliko odvisno od atmosferskega tlaka in sestave vode.