Ինչու է ջուրն ավելի արագ եռում լեռներում. Ինչ ջերմաստիճանում է ջուրը եռում: Եռման կետն ընդդեմ ճնշման Ջրի եռման կետն է

Եռացող ջուրը ուղեկցվում է իր փուլային վիճակի առանձնահատկությունների փոփոխություններով և գոլորշիային հետևողականության ձեռքբերմամբ, երբ հասնում են որոշակի ջերմաստիճանի ցուցանիշներ:

Ջուրը եռացնելու և գոլորշու արտազատմանը նպաստելու համար անհրաժեշտ է 100 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճան։ Այսօր մենք կփորձենք զբաղվել այն հարցով, թե ինչպես հասկանալ, որ ջուրը եռացել է։

Դեռ մանկուց մենք բոլորս լսել ենք ծնողների խորհուրդները այն մասին, թե ինչ կարելի է միայն սպառել եռացրած ջուր. Այսօր կարելի է հանդիպել նման առաջարկությունների և՛ կողմնակիցների, և՛ հակառակորդների։

Մի կողմից, եռացող ջուրը իրականում անհրաժեշտ և օգտակար ընթացակարգ է, քանի որ այն ուղեկցվում է հետևյալ դրական կողմերից.

• Ջրի 100 աստիճանից և ավելի ջերմաստիճանի հասնելը ուղեկցվում է բազմաթիվ հարուցիչների մահով, ուստի եռացումը կարելի է անվանել հեղուկի մի տեսակ մաքրում։ Համար արդյունավետ պայքարԲակտերիաների դեպքում մասնագետները խորհուրդ են տալիս ջուրը եռացնել առնվազն 10 րոպե:
• Ջուրը եռացնելիս վերացվում են նաև տարբեր կեղտեր, որոնք կարող են որոշակի վտանգ ներկայացնել մարդու առողջությանը։ Կեղտերից ազատվելու նշան է թեփուկների առաջացումը, որը հաճախ տեսնում ենք թեյնիկների ու կաթսաների պատերին։ Բայց նկատի ունեցեք, որ թեյը միայն եռացրած ջրով եփելիս մեծ է օրգանիզմը բյուրեղացած նստվածքներով կանոնավոր լցնելու հավանականությունը, ինչը հղի է զարգացմամբ։ միզաքարային հիվանդությունապագայում։

Եռման ջրի վնասը կարող է պայմանավորված լինել եռման ժամանակի վերաբերյալ նշված առաջարկություններին չհամապատասխանելու պատճառով։

Եթե ​​հեղուկը հասցրիք 100 աստիճանի և միևնույն ժամանակ անմիջապես հեռացրիր կրակից, ապա կասկած չկա, որ միկրոօրգանիզմների գերակշռող քանակությունը բացասաբար չի ազդել։ Դրանից խուսափելու համար անպայման ջուրը եռացրեք 10-15 րոպե:

Եւս մեկ բացասական կողմըեռացող ջուրը մտնում է թթվածնի կորստի մեջ, որը կենսական տարր է ցանկացած կենդանի օրգանիզմի համար։

Թթվածնի մեծ մոլեկուլների շնորհիվ ապահովվում է օգտակար տարրերի բաշխումը միջոցով շրջանառու համակարգ. Իհարկե, թթվածնի պակասը չի վնասում առողջությանը, բայց ոչ մի օգուտ չի ներկայացնում։

Ջուրը եռման հասցնելու մի քանի եղանակ կա։ Նրանք տարբերվում են, առաջին հերթին, նրանից, թե ինչ պուդով եք օգտագործում հեղուկը եռացնելու համար։ Թեյնիկներն ամենից հաճախ օգտագործում են թեյ կամ սուրճ պատրաստելու համար, սակայն կաթսաները առավել հաճախ օգտագործվում են խոհարարության մեջ։

Այսպիսով, նախ պետք է լցնել թեյնիկը սառը ջուրծորակից և տարան դնել կրակի վրա։ Տաքանալուն պես հստակ լսելի կլինեն ճռռոցի ձայները, որոնք կփոխարինվեն աճող ֆշշոցով:

Հաջորդ փուլը ֆշշոցի մարումն է, որը փոխարինվում է թույլ աղմուկով, որի ի հայտ գալն ուղեկցվում է գոլորշու արձակմամբ։ Այս նշանները ցույց կտան, որ թեյնիկի ջուրը եռացել է։ Մնում է սպասել մոտ 10 րոպե և թեյնիկը հանել կրակից։

Բաց տարաներում ջրի եռման աստիճանը որոշելը շատ ավելի հեշտ է։ Կաթսայի մեջ լցնել անհրաժեշտ քանակությամբ սառը ջրով և տարան դնել կրակի վրա։ Առաջին նշանները, որ ջուրը շուտով եռալու է, կլինեն փոքրիկ փուչիկների տեսքը, որոնք ձևավորվում են տարայի հատակին և բարձրանում վերև:

Հաջորդ քայլը փուչիկների չափի և քանակի ավելացումն է, որն ուղեկցվում է տարայի մակերեսի վերևում գոլորշու ձևավորմամբ։ Եթե ​​ջուրը սկսում է եռալ, ապա հեղուկը հասել է եռման համար անհրաժեշտ ջերմաստիճանին։

Հետևյալ փաստերը բավականին օգտակար կլինեն ձեզ համար.

• Եթե ​​ցանկանում եք կաթսայի միջոցով ջուրը հնարավորինս արագ հասցնել եռման, ապա անպայման ծածկեք տարան կափարիչով՝ ջերմությունը պահպանելու համար: Պետք է նաև հիշել, որ մեծ տարաներում ջուրն ավելի երկար է եռում, ինչը կապված է նման թավան տաքացնելու համար ավելի շատ ժամանակ ծախսելու հետ։
• Օգտագործեք միայն սառը ծորակի ջուր: Փաստն այն է, որ տաք ջուրկարող է պարունակել սանտեխնիկական համակարգում հայտնաբերված կապարի կեղտեր: Բազմաթիվ մասնագետների կարծիքով՝ նման ջուրը պիտանի չէ օգտագործելու և խոհարարության մեջ օգտագործելու համար՝ նույնիսկ եռալուց հետո։
• Երբեք մի լցրեք տարաները մինչև ծայրը, քանի որ կաթսայից ջուրը կհոսի, երբ այն եռա:
• Բարձրության բարձրացման հետ եռման կետը նվազում է: Նման դեպքում կարող է անհրաժեշտ լինել մեծ քանակությամբեռման ժամանակը ապահովելու բոլոր պաթոգենների մահը: Այս հանգամանքը պետք է հաշվի առնել լեռներով արշավներ կատարելիս։

Նաև բոլոր նախազգուշական միջոցները պետք է ձեռնարկվեն ոչ միայն տաք ջրի, տարայի, այլև առաջացած գոլորշու հետ շփվելիս, որը կարող է լուրջ այրվածքներ առաջացնել։

Հետ առաջ

Ուշադրություն. Սլայդի նախադիտումը միայն տեղեկատվական նպատակների համար է և կարող է չներկայացնել ներկայացման ամբողջ ծավալը: Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք այս աշխատանքըխնդրում ենք ներբեռնել ամբողջական տարբերակը։

Դասերի ընթացքում

1. Եռման ջրի փուլեր.

Եռացումը հեղուկի անցումն է գոլորշու, որը տեղի է ունենում հեղուկի ծավալում գոլորշիների պղպջակների կամ գոլորշիների խոռոչների առաջացման հետ։ Փուչիկները աճում են դրանցում հեղուկի գոլորշիացման պատճառով, լողում են վերև և պարունակվում փուչիկների մեջ: հագեցած գոլորշիանցնում է հեղուկի վերևում գտնվող գոլորշիների փուլ:

Եռումը սկսվում է այն ժամանակ, երբ հեղուկը տաքացվում է, նրա մակերեսի վրա հագեցած գոլորշու ճնշումը հավասարվում է արտաքին ճնշմանը։ Այն ջերմաստիճանը, որով հեղուկը եռում է մշտական ​​ճնշման տակ, կոչվում է եռման կետ (Tboil): Յուրաքանչյուր հեղուկի համար եռման կետն ունի իր արժեքը և չի փոխվում անշարժ եռման գործընթացում:

Խստորեն ասած, Tboil-ը համապատասխանում է եռացող հեղուկի հարթ մակերևույթից բարձր հագեցած գոլորշու (հագեցած ջերմաստիճանի) ջերմաստիճանին, քանի որ հեղուկն ինքնին միշտ ինչ-որ չափով գերտաքացվում է Tboil-ի համեմատ: Ստացիոնար եռման ժամանակ եռացող հեղուկի ջերմաստիճանը չի փոխվում։ Ճնշման աճով Tboil-ը մեծանում է

1.1 Եռման գործընթացների դասակարգում.

Եռացումը դասակարգվում է ըստ հետևյալ նշանները:

փուչիկ և ֆիլմ:

Եռումը, որի ժամանակ գոլորշի է առաջանում պարբերաբար միջուկացող և աճող փուչիկների տեսքով, կոչվում է միջուկային եռում։ Հեղուկի մեջ միջուկային դանդաղ եռալով (ավելի ճիշտ՝ անոթի պատերին կամ հատակին) հայտնվում են գոլորշիով լցված փուչիկներ։

Ջերմային հոսքի որոշակի կրիտիկական արժեքի աճով առանձին փուչիկները միաձուլվում են՝ անոթի պատի մոտ ձևավորելով շարունակական գոլորշի շերտ, որը պարբերաբար թափանցում է հեղուկի ծավալը: Այս ռեժիմը կոչվում է ֆիլմի ռեժիմ:

Եթե ​​անոթի հատակի ջերմաստիճանը զգալիորեն գերազանցում է հեղուկի եռման կետը, ապա ներքևի մասում փուչիկների առաջացման արագությունն այնքան բարձր է դառնում, որ դրանք միանում են՝ անոթի հատակի և հեղուկի միջև առաջացնելով շարունակական գոլորշի շերտ։ ինքն իրեն։ Ֆիլմի եռման այս ռեժիմում ջերմային հոսքը ջեռուցիչից դեպի հեղուկ կտրուկ իջնում ​​է (գոլորշիների թաղանթը հեղուկում ավելի վատ ջերմություն է փոխանցում, քան կոնվեկցիան), և արդյունքում եռման արագությունը նվազում է: Ֆիլմի եռման ռեժիմը կարելի է դիտարկել տաք վառարանի վրա ջրի կաթիլի օրինակով:

ըստ ջերմափոխանակման մակերեսի կոնվեկցիայի տեսակի: ազատ և հարկադիր կոնվեկցիայով;

Ջուրը տաքացնելիս իրեն անշարժ է պահում, իսկ ջերմությունը ջերմահաղորդականության միջոցով ստորին շերտերից տեղափոխվում է վերին շերտեր։ Այնուամենայնիվ, երբ այն տաքանում է, ջերմության փոխանցման բնույթը փոխվում է, քանի որ սկսվում է մի գործընթաց, որը սովորաբար կոչվում է կոնվեկցիա: Երբ ջուրը տաքանում է հատակին մոտ, այն ընդլայնվում է: Համապատասխանաբար, տաքացվող հատակի ջրի տեսակարար կշիռը պարզվում է, որ ավելի թեթև է, քան մակերեսային շերտերում հավասար ծավալի ջրի քաշը։ Սա հանգեցնում է նրան, որ կաթսայի ներսում գտնվող ամբողջ ջրային համակարգը դառնում է անկայուն, ինչը փոխհատուցվում է նրանով, որ տաք ջուրը սկսում է լողալ դեպի մակերես, իսկ ավելի սառը ջուրը սուզվում է իր տեղում: Սա անվճար կոնվեկցիա է: Հարկադիր կոնվեկցիայի դեպքում ջերմության փոխանցումը ստեղծվում է հեղուկը խառնելով, իսկ ջրի մեջ շարժումը առաջանում է արհեստական ​​հովացուցիչ նյութ-խառնիչի, պոմպի, օդափոխիչի և այլնի հետևում:

հարաբերական հագեցվածության ջերմաստիճանի՞ն: առանց ենթահովացման և ենթահովացման հետ եռալու։ Ենթահովացումով եռալիս օդային փուչիկները աճում են նավի հիմքում, կոտրվում և փլվում։ Եթե ​​ցածր սառեցում չկա, ապա փուչիկները պոկվում են, աճում և լողում հեղուկի մակերեսին: տիեզերքում եռացող մակերեսի կողմնորոշմամբ: հորիզոնական թեքված և ուղղահայաց մակերեսների վրա;

Որոշ հեղուկ շերտեր, որոնք անմիջապես հարում են ավելի տաք ջերմափոխանակման մակերեսին, տաքացվում են ավելի բարձր և բարձրանում են որպես ավելի թեթև մոտ պատի շերտեր ուղղահայաց մակերեսի երկայնքով: Այսպիսով, միջավայրի շարունակական շարժումը տեղի է ունենում տաք մակերևույթի երկայնքով, որի արագությունը որոշում է ջերմափոխանակության ինտենսիվությունը մակերեսի և գործնականում անշարժ միջավայրի հիմնական մասի միջև:

եռման բնույթը. զարգացած և չզարգացած, անկայուն եռում;

Ջերմային հոսքի խտության աճով գոլորշիացման գործակիցը մեծանում է: Եռալն անցնում է զարգացած պղպջակի մեջ։ Անջատման հաճախականության ավելացումը հանգեցնում է նրան, որ փուչիկները հասնում են միմյանց և միաձուլվում: Ջեռուցման մակերևույթի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, գոլորշիացման կենտրոնների թիվը կտրուկ ավելանում է, անջատված փուչիկների աճող թիվը լողում է հեղուկի մեջ՝ առաջացնելով դրա ինտենսիվ խառնումը: Նման եռումը զարգացած բնույթ ունի։

1.2 Եռման գործընթացի տարանջատում ըստ փուլերի.

Եռման ջուրը բարդ գործընթաց է, որը բաղկացած է չորս հստակ տարբերվող փուլերից։

Առաջին փուլը սկսվում է թեյնիկի հատակից թռչող փոքրիկ օդային փուչիկներով, ինչպես նաև թեյնիկի պատերի մոտ ջրի մակերեսին փուչիկների խմբերի ի հայտ գալով։

Երկրորդ փուլը բնութագրվում է փուչիկների ծավալի ավելացմամբ։ Այնուհետև աստիճանաբար ջրի մեջ առաջացող և մակերևույթ շտապող փուչիկների թիվը ավելի ու ավելի է ավելանում։ Եռման առաջին փուլում մենք լսում ենք բարակ, հազիվ տարբերվող սոլո ձայն։

Եռման երրորդ փուլը բնութագրվում է փուչիկների զանգվածային արագ բարձրացմամբ, որոնք սկզբում առաջացնում են մի փոքր պղտորություն, իսկ հետո նույնիսկ ջրի «սպիտակեցում»՝ հիշեցնելով աղբյուրի արագ հոսող ջուրը։ Սա այսպես կոչված «սպիտակ բանալի» եռում է։ Այն չափազանց կարճատև է։ Ձայնը նման է մեղուների փոքրիկ պարսի աղմուկին։

Չորրորդը ջրի ինտենսիվ թրթռումն է, մակերևույթի վրա մեծ պայթող փուչիկների հայտնվելը և հետո շաղ տալը: Շաղ տալը կնշանակի, որ ջուրը շատ է եռացել։ Հնչյունները կտրուկ ուժեղանում են, բայց միատարրությունը խախտվում է, հակված են առաջ անցնելու իրարից՝ քաոսային աճով։

2. Չինական թեյի արարողությունից.

Արեւելքում առանձնահատուկ վերաբերմունք կա թեյ խմելու նկատմամբ։ Չինաստանում և Ճապոնիայում թեյի արարողությունը փիլիսոփաների և արվեստագետների հանդիպումների մի մասն էր։ Ավանդական արևելյան թեյախմության ժամանակ հնչել են իմաստուն ելույթներ, դիտարկվել արվեստի գործեր։ Թեյի արարողությունը հատուկ մշակված էր յուրաքանչյուր հանդիպման համար, ընտրվել էին ծաղկեփնջեր։ Օգտագործված հատուկ պարագաներ թեյ եփելու համար։ հատուկ բուժումեղել է ջրի մոտ, որը տարել են թեյ եփելու։ Կարևոր է ջուրը ճիշտ եռացնել՝ ուշադրություն դարձնելով «կրակի ցիկլերին», որոնք ընկալվում և վերարտադրվում են եռացող ջրի մեջ։ Ջուրը չպետք է արագ եռալ, քանի որ դրա արդյունքում կորչում է ջրի էներգիան, որը միավորվելով թեյի տերևի էներգիայի հետ՝ մեզանում առաջացնում է ցանկալի թեյային վիճակ։

Կան չորս փուլեր տեսքըեռացող ջուր, որոնք համապատասխանաբար կոչվում են «ձկան աչք”, «խեցգետնի աչք», «մարգարիտ թելեր»և «փրփրացող գարուն». Այս չորս փուլերը համապատասխանում են եռացող ջրի ձայնային ուղեկցության չորս բնութագրերին՝ հանգիստ աղմուկ, միջին աղմուկ, աղմուկ և ուժեղ աղմուկ, տարբեր աղբյուրներերբեմն տրվում են նաև տարբեր բանաստեղծական անուններ.

Բացի այդ, վերահսկվում են նաև գոլորշու ձևավորման փուլերը։ Օրինակ՝ թեթև մշուշ, մառախուղ, թանձր մառախուղ։ Մառախուղը և թանձր մառախուղը վկայում են գերհասունացած եռացող ջրի մասին, որն այլևս հարմար չէ թեյ եփելու համար։ Ենթադրվում է, որ դրա մեջ կրակի էներգիան արդեն այնքան ուժեղ է, որ այն ճնշել է ջրի էներգիան, և արդյունքում ջուրը չի կարողանա ճիշտ շփվել թեյի տերևի հետ և տալ համապատասխան որակի էներգիա։ թեյ խմող անձը.

Ճիշտ եփելու արդյունքում ստանում ենք համեղ թեյ, որը կարելի է մի քանի անգամ եփել 100 աստիճան չտաքացած ջրով՝ վայելելով. նուրբ երանգներհետհամը յուրաքանչյուր նոր եփուկից:

Ռուսաստանում սկսեցին հայտնվել թեյի ակումբներ, որոնք Արևելքում սերմանում են թեյ խմելու մշակույթը։ Լու Յու կոչվող թեյի արարողության ժամանակ կամ բաց կրակի վրա ջուրը եռում է, կարելի է դիտարկել ջրի եռման բոլոր փուլերը։ Նմանատիպ փորձեր եռացող ջրի գործընթացով կարելի է իրականացնել տանը։ Ես առաջարկում եմ մի քանի փորձեր.

- ջերմաստիճանի փոփոխություններ նավի հատակին և հեղուկի մակերեսին.
փոփոխություն ջերմաստիճանի կախվածությունջրի եռման փուլերը;
- ժամանակի ընթացքում եռացող ջրի ծավալի փոփոխություն.
- ջերմաստիճանի կախվածության բաշխում հեղուկի մակերեսի հեռավորությունից:

3. Փորձեր՝ դիտարկելու եռման գործընթացը։

3.1. Ջրի եռման փուլերի ջերմաստիճանային կախվածության ուսումնասիրություն.

Ջերմաստիճանը չափվել է հեղուկի եռման բոլոր չորս փուլերում։ Ստացվել են հետևյալ արդյունքները.

– առաջինԵռման ջրի փուլը (FISHEYE) տեւել է 1-ից 4-րդ րոպեն։ Ներքևում փուչիկները հայտնվել են 55 աստիճան ջերմաստիճանում (լուսանկար 1):

Լուսանկար 1.

– երկրորդեռման ջրի փուլը (CRAB EYE) տեւել է 5-ից 7-րդ րոպեն մոտ 77 աստիճան ջերմաստիճանում։ Ներքևում գտնվող փոքրիկ փուչիկները մեծացան իրենց ծավալով, որոնք նման էին խեցգետնի աչքերին: (լուսանկար 2):

Լուսանկար 2.

– երրորդջրի եռման փուլը (ՄԱՐԳԱՐՏԻ ԹԵԼԵՐ) տեւել է 8-ից 10-րդ րոպեն։ Բազմաթիվ մանր պղպջակներ առաջացրել են ՄԱՐԳԱՐՏԱԼԱՐՆԵՐ, որոնք բարձրացել են ջրի մակերես՝ չհասնելով դրան։ Գործընթացը սկսվել է 83 աստիճան ջերմաստիճանում (լուսանկար 3):

Լուսանկար 3.

– չորրորդեռման ջրի փուլը (Bubbling SOURCE) տեւել է 10-ից 12-րդ րոպեն։ Փուչիկները մեծացան, բարձրացան ջրի մակերես և պայթեցին՝ առաջացնելով ջրի թրթռում: Գործընթացը տեղի է ունեցել 98 աստիճան ջերմաստիճանում (լուսանկար 4): Լուսանկար 4.

Լուսանկար 4.

3.2. Ժամանակի ընթացքում եռացող ջրի ծավալի փոփոխության ուսումնասիրություն.

Ժամանակի ընթացքում եռացող ջրի ծավալը փոխվում է։ Թավայի ջրի սկզբնական ծավալը 1 լիտր էր։ 32 րոպե անց ծավալը կիսով չափ կրճատվել է։ Սա հստակ երևում է 5-րդ լուսանկարում, որը նշված է կարմիր կետերով:

Լուսանկար 5.

Լուսանկար 6.

Եռման ջրի հաջորդ 13 րոպեի ընթացքում դրա ծավալը նվազել է մեկ երրորդով, այս գիծը նույնպես նշվում է կարմիր կետերով (լուսանկար 6):

Չափումների արդյունքների համաձայն՝ ստացվել է ժամանակի ընթացքում եռացող ջրի ծավալի փոփոխության կախվածությունը։

Նկ.1. Ժամանակի ընթացքում եռացող ջրի ծավալի փոփոխության գրաֆիկը

Եզրակացություն. Ծավալի փոփոխությունը հակադարձ համեմատական ​​է հեղուկի եռման ժամանակին (նկ. 1), քանի դեռ չի մնացել սկզբնական ծավալը1։ / 25 մաս. Վերջին փուլում ծավալների նվազումը դանդաղել է։ Այստեղ դեր է խաղում ֆիլմի եռման ռեժիմը։ Եթե ​​անոթի հատակի ջերմաստիճանը զգալիորեն գերազանցում է հեղուկի եռման կետը, ապա ներքևի մասում փուչիկների առաջացման արագությունն այնքան բարձր է դառնում, որ դրանք միանում են՝ անոթի հատակի և հեղուկի միջև առաջացնելով շարունակական գոլորշի շերտ։ ինքն իրեն։ Այս ռեժիմում հեղուկի եռման արագությունը նվազում է:

3.3. Ջերմաստիճանի կախվածության բաշխման ուսումնասիրություն հեղուկի մակերեսի հեռավորությունից:

Ջերմաստիճանի որոշակի բաշխում է հաստատվում եռացող հեղուկի մեջ (նկ. 2), և հեղուկը նկատելիորեն գերտաքանում է տաքացնող մակերեսի մոտ։ Գերտաքացման մեծությունը կախված է մի շարք ֆիզիկաքիմիական հատկություններից և հենց հեղուկից, ինչպես նաև սահմանային պինդ մակերեսներից: Մանրակրկիտ մաքրված հեղուկները, որոնք զուրկ են լուծված գազերից (օդից), կարող են գերտաքանալ տասնյակ աստիճաններով՝ հատուկ նախազգուշական միջոցներով:

Բրինձ. 2. Մակերեւույթում ջրի ջերմաստիճանի փոփոխության կախվածության գրաֆիկը տաքացնող մակերեսի հեռավորությունից:

Չափումների արդյունքների համաձայն, հնարավոր է ստանալ ջրի ջերմաստիճանի փոփոխության կախվածության գրաֆիկը ջեռուցման մակերեսի հեռավորությունից:

Եզրակացություն. հեղուկի խորության բարձրացմամբ ջերմաստիճանը ավելի ցածր է, իսկ մակերեսից մինչև 1 սմ փոքր հեռավորության վրա ջերմաստիճանը կտրուկ նվազում է, այնուհետև գրեթե չի փոխվում:

3.4 Ջերմաստիճանի փոփոխությունների ուսումնասիրություն անոթի հատակում և հեղուկի մակերեսի մոտ:

Կատարվել է 12 չափում։ Ջուրը տաքացրել են 7 աստիճան ջերմաստիճանից մինչև եռալը։ Ջերմաստիճանի չափումներ են արվել ամեն րոպե: Չափումների արդյունքների հիման վրա ստացվել են ջրի մակերևույթի և ներքևի մասում ջերմաստիճանի փոփոխության երկու գրաֆիկ:

Նկ. 3. Աղյուսակ և գրաֆիկ՝ հիմնված դիտարկումների արդյունքների վրա: (Լուսանկարը՝ հեղինակի)

Եզրակացություններ. ջրի ջերմաստիճանի փոփոխությունը նավի հատակին և մակերեսին տարբեր է: Մակերեւույթում ջերմաստիճանը խիստ փոխվում է գծային օրենքի համաձայն և եռման կետին հասնում է երեք րոպե ուշ, քան հատակին։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ մակերևույթի վրա հեղուկը շփվում է օդի հետ և տալիս է իր էներգիայի մի մասը, հետևաբար այն տաքանում է այլ կերպ, քան թավայի հատակին:

Աշխատանքի արդյունքների հիման վրա եզրակացություններ.

Պարզվել է, որ ջուրը, երբ տաքացվում է մինչև եռման կետը, անցնում է երեք փուլ՝ կախված հեղուկի ներսում ջերմափոխանակությունից՝ հեղուկի ներսում գոլորշիների փուչիկների ձևավորմամբ և աճով: Ջրի վարքագիծը դիտարկելիս նշվել են յուրաքանչյուր փուլի բնորոշ գծերը։

Տարբեր է ջրի ջերմաստիճանի փոփոխությունը նավի հատակին և մակերեսին։ Մակերեւույթի վրա ջերմաստիճանը փոխվում է խիստ գծային օրենքի համաձայն և եռման կետին հասնում է երեք րոպե ուշ, քան ներքևում։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ մակերևույթի վրա հեղուկը շփվում է օդի հետ և զիջում է իր մի մասը։ էներգիա.

Փորձնականորեն որոշվել է նաև, որ հեղուկի խորության բարձրացման հետ մեկտեղ ջերմաստիճանն ավելի ցածր է լինում, իսկ մակերեսից մինչև 1 սմ փոքր հեռավորության վրա ջերմաստիճանը կտրուկ նվազում է, այնուհետև գրեթե չի փոխվում։

Եռման գործընթացը տեղի է ունենում ջերմության կլանմամբ: Երբ հեղուկը տաքացվում է, էներգիայի մեծ մասն ուղղվում է ջրի մոլեկուլների միջև կապերի խզմանը: Այս դեպքում ջրի մեջ լուծարված գազն արտանետվում է անոթի հատակին և պատերին՝ առաջացնելով օդային փուչիկներ։ Որոշ չափի հասնելով՝ պղպջակը բարձրանում է մակերես և փլվում բնորոշ ձայնով։ Եթե ​​նման փուչիկները շատ են, ապա ջուրը «շշնջում է»։ Օդային պղպջակը բարձրանում է ջրի մակերես և պայթում, եթե լողացող ուժը ավելի մեծ է, քան ձգողականությունը: Եռացումը շարունակական պրոցես է, եռման ժամանակ ջրի ջերմաստիճանը 100 աստիճան է և ջրի եռման գործընթացում չի փոխվում։

գրականություն

1. Վ.Պ. Իսաչենկոն, Վ.Ա. Օսիպովա, Ա.Ս. Սուկոմել «Ջերմային փոխանցում» Մ.: Էներգիա 1969 թ
2. Ֆրենկել Յա.Ի. Հեղուկների կինետիկ տեսություն. Լ., 1975
3. Croxton K. A. Հեղուկ վիճակի ֆիզիկա. Մ., 1987
4. Պ.Մ. Կուրեննով «Ռուսական ժողովրդական բժշկություն».
5. Բուզդին Ա., Սորոկին Վ., Եռման հեղուկներ. Ամսագիր «Քվանտ», N6,1987

Եթե ​​հեղուկը տաքացվի, այն որոշակի ջերմաստիճանում կեռա։ Եռալիս հեղուկի մեջ առաջանում են պղպջակներ, որոնք վեր են բարձրանում ու պայթում։ Փուչիկները պարունակում են ջրային գոլորշի պարունակող օդ: Երբ փուչիկները պայթում են, գոլորշին դուրս է գալիս, և այդպիսով հեղուկը արագորեն գոլորշիանում է:

Տարբեր նյութեր, որոնք գտնվում են հեղուկ վիճակում, եռում են իրենց բնորոշ ջերմաստիճանում։ Ընդ որում, այս ջերմաստիճանը կախված է ոչ միայն նյութի բնույթից, այլեւ մթնոլորտային ճնշում. Այսպիսով, նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում ջուրը եռում է 100 ° C, իսկ լեռներում, որտեղ ճնշումն ավելի ցածր է, ջուրը եռում է ավելի ցածր ջերմաստիճանում:

Երբ հեղուկը եռում է, նրան էներգիայի (ջերմության) հետագա մատակարարումը չի բարձրացնում նրա ջերմաստիճանը, այլ պարզապես պահպանում է եռումը։ Այսինքն՝ էներգիան ծախսվում է եռման գործընթացի պահպանման վրա, այլ ոչ թե նյութի ջերմաստիճանը բարձրացնելու վրա։ Հետևաբար, ֆիզիկայում նման հասկացություն է ներկայացվում որպես հատուկ ջերմությունգոլորշիացում(Լ). Այն հավասար է ջերմության քանակին, որն անհրաժեշտ է 1 կգ հեղուկը ամբողջությամբ եռացնելու համար:

Պարզ է, որ տարբեր նյութեր ունեն գոլորշիացման իրենց հատուկ ջերմությունը։ Այսպիսով, ջրի համար այն հավասար է 2,3 10 6 Ջ/կգ: Եթերի համար, որը եռում է 35 °C-ում, L = 0,4 10 6 Ջ/կգ։ 357 °C-ում եռացող սնդիկը ունի L = 0,3 10 6 Ջ/կգ:

Ո՞րն է եռման գործընթացը: Երբ ջուրը տաքանում է, բայց դեռ չի հասել իր եռման կետին, նրա մեջ սկսում են փոքր պղպջակներ գոյանալ։ Նրանք սովորաբար ձևավորվում են տանկի ստորին մասում, քանի որ սովորաբար տաքանում են հատակի տակ, և այնտեղ ջերմաստիճանն ավելի բարձր է:

Փուչիկները ավելի թեթև են, քան շրջակա ջուրը, ուստի սկսում են բարձրանալ վերին շերտեր: Այնուամենայնիվ, այստեղ ջերմաստիճանը նույնիսկ ավելի ցածր է, քան ներքեւում: Հետևաբար, գոլորշին խտանում է, փուչիկները դառնում են ավելի փոքր ու ծանր, և նորից ընկնում են ցած։ Դա տեղի է ունենում այնքան ժամանակ, մինչև ամբողջ ջուրը տաքացվի մինչև եռման կետը: Այս պահին լսվում է աղմուկ, որը նախորդում է եռալուն։

Երբ հասնում է եռման կետը, փուչիկները այլևս չեն իջնում, այլ լողում են մակերես և պայթում: Նրանցից գոլորշի է դուրս գալիս։ Այս պահին լսվում է ոչ թե աղմուկը, այլ հեղուկի կարկաչը, որը ցույց է տալիս, որ այն եռացել է։

Այսպիսով, եռման ժամանակ, ինչպես նաև գոլորշիացման ժամանակ տեղի է ունենում հեղուկի անցում գոլորշու։ Սակայն, ի տարբերություն գոլորշիացման, որը տեղի է ունենում միայն հեղուկի մակերեսի վրա, եռալն ուղեկցվում է ամբողջ ծավալով գոլորշի պարունակող փուչիկների առաջացմամբ։ Նաև, ի տարբերություն գոլորշիացման, որը տեղի է ունենում ցանկացած ջերմաստիճանում, եռումը հնարավոր է միայն տվյալ հեղուկին բնորոշ որոշակի ջերմաստիճանում։

Ինչո՞ւ որքան բարձր է մթնոլորտային ճնշումը, այնքան բարձր է հեղուկի եռման կետը: Օդը ճնշում է ջրի վրա, և այդ պատճառով ճնշում է ստեղծվում ջրի ներսում: Երբ փուչիկները ձևավորվում են, գոլորշին նույնպես ճնշում է դրանց մեջ և ավելի ուժեղ, քան արտաքին ճնշումը: Որքան մեծ է դրսից ճնշումը փուչիկների վրա, այնքան ավելի ուժեղ պետք է լինի ներքին ճնշումը դրանց մեջ: Հետեւաբար, նրանք ձեւավորվում են ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Սա նշանակում է, որ ջուրը եռում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում։

Եռման կետը պետք է հայտնի լինի, քանի որ երբ հասնում է, ջուրը վերածվում է գոլորշու, այսինքն՝ ագրեգացման մի վիճակից անցնում է մյուսին։

Մենք սովոր ենք, որ եռացող ջրի մեջ կարելի է ախտահանել ուտեստները, կերակուր պատրաստել, բայց դա միշտ չէ, որ այդպես է։ Որոշ պայմաններում այս ամենի համար հեղուկի ջերմաստիճանը շատ ցածր կլինի։

Գործընթացի էությունը

Նախ պետք է սահմանել եռալ հասկացությունը։ Ինչ է դա? Սա այն գործընթացն է, որով նյութը վերածվում է գոլորշու: Ընդ որում, այս գործընթացը տեղի է ունենում ոչ միայն մակերեսի վրա, այլ նյութի ողջ ծավալով։

Եռալու ժամանակ սկսում են գոյանալ պղպջակներ, որոնց ներսում օդ և հագեցած գոլորշի կա։ Եռացող թեյնիկի, թավայի աղմուկը ցույց է տալիս, որ օդային փուչիկները սկսել են բարձրանալ, հետո ընկնել և պայթել: Երբ տարան բոլոր կողմերից լավ տաքանա, աղմուկը կդադարի, ինչը նշանակում է, որ հեղուկն ամբողջությամբ եռացել է։

Գործընթացը տեղի է ունենում որոշակի ջերմաստիճանի և ճնշման տակ և, ֆիզիկայի տեսանկյունից, առաջին կարգի փուլային անցում է։

Նշում!Գոլորշիացումը կարող է տեղի ունենալ ցանկացած ջերմաստիճանում, մինչդեռ եռումը կարող է առաջանալ խիստ սահմանված ջերմաստիճանում:

Աղյուսակներում նորմալ մթնոլորտային ճնշման ժամանակ ջրի կամ այլ հեղուկի եռման կետը տրված է որպես հիմնականներից մեկը. ֆիզիկական բնութագրերը. Եռման կետը (Tk) իրականում հավասար է գոլորշու ջերմաստիճանին, որը հագեցած վիճակում է հենց ջրի և օդի սահմանին: Ջուրն ինքնին, ճիշտն ասած, մի փոքր ավելի է տաքացվում։

Եռման գործընթացի վրա էապես ազդում են նաև.

• ջրի մեջ գազի կեղտերի առկայությունը.
• ձայնային ալիքներ;
• իոնացում.

Կան նաև այլ գործոններ, որոնք առաջացնում են փուչիկների ավելի արագ կամ դանդաղ ձևավորում: Հարկ է նաև նշել, որ յուրաքանչյուր նյութ ունի իր սեփական Tk. Կարծիք կա, որ եթե ջրին աղ ավելացնեք, այն ավելի արագ կեռա։ Սա ճիշտ է, բայց ժամանակը բավականին կփոխվի։ Շոշափելի արդյունքի համար ստիպված կլինեք շատ աղ ավելացնել, որն ամբողջությամբ կփչացնի ուտեստը։

Տարբեր պայմաններ

Նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում (760 մմ ս.ս. կամ 101 կՊա, 1 ատմ.) ջուրը սկսում է եռալ, տաքացվում է մինչև 100 ℃: Սա բոլորը գիտեն։

Կարևոր!Եթե ​​արտաքին ճնշումը մեծացվի, ապա եռման կետը նույնպես կբարձրանա, իսկ եթե այն նվազեցվի, ապա կնվազի։

Ջրի եռման կետի ճնշումից կախվածության հավասարումը բավականին բարդ է։ Այս կախվածությունը գծային չէ: Երբեմն նրանք օգտագործում են բարոմետրիկ բանաձևը հաշվարկի համար՝ կատարելով որոշակի մոտարկումներ և Կլաուզիուս-Կլապեյրոն հավասարումը։

Ավելի հարմար է օգտագործել տեղեկատու գրքերի աղյուսակները, որոնք ցույց են տալիս փորձարարական եղանակով ստացված տվյալները: Ըստ նրանց՝ կարելի է կառուցել գրաֆիկ և էքստրապոլացիայից հետո հաշվարկել պահանջվող արժեքը։

Լեռներում ջուրը կեռա մինչև 100 ℃ հասնելը։ Ինքնին բարձր գագաթաշխարհ Չոմոլունգմե (Էվերեստ, բարձրություն 8848 մ), ջրի եռման կետը մոտավորապես 69 ℃ է։ Բայց եթե նույնիսկ մի փոքր իջնենք, միեւնույն է, ջուրը հարյուր աստիճանով չի եռա, քանի դեռ չենք հասել 101 կՊա ճնշման։ Էլբրուսում, որը Էվերեստից ցածր է, ջրի թեյնիկը եռում է 82 ℃ - այնտեղ ճնշումը 0,5 ատմ է:

Հետևաբար, մեջ լեռնային պայմաններըեփելը զգալիորեն ավելի երկար կտևի, իսկ որոշ մթերքներ ընդհանրապես չեն եփվի ջրի մեջ, դրանք պետք է այլ կերպ եփվեն։ Երբեմն անփորձ զբոսաշրջիկները զարմանում են, թե ինչու է ձվերը երկար եռում, բայց եռացող ջուրը չի այրվում: Բանն այն է, որ այս եռացող ջուրը բավականաչափ չի տաքացվում։

Ավտոկլավներում և ճնշման կաթսաներում, ընդհակառակը, ճնշումը մեծանում է։ Սա հանգեցնում է նրան, որ ջուրը եռում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Սնունդը տաքանում է և ավելի արագ է եփվում։ Հետեւաբար, ճնշման կաթսաները կոչվում են այդպես: Բարձր ջերմաստիճանի տաքացումը օգտակար է նաև նրանով, որ հեղուկը ախտահանվում է, դրա մեջ մանրէներ են մահանում։

Եռում է բարձր ճնշման տակ

Ճնշման բարձրացումը կհանգեցնի ջրի Tc-ի ավելացմանը։ 15 մթնոլորտում եռումը կսկսվի միայն 200 աստիճան ջերմաստիճանում՝ 80 ատմ։ - 300 աստիճան: Հետագայում ջերմաստիճանի բարձրացումը շատ դանդաղ է լինելու։ Առավելագույն արժեքը ձգտում է 374,15 ℃, որը համապատասխանում է 218,4 մթնոլորտի:

Եռում է վակուումում

Ի՞նչ կլինի, եթե օդը սկսի ավելի ու ավելի լիցքաթափվել՝ ձգտելով դեպի վակուում: Պարզ է, որ եռման ջերմաստիճանը նույնպես կսկսի նվազել։ Իսկ ջուրը ե՞րբ է եռալու։

Եթե ​​ճնշումն իջեցնեք մինչև 10-15 մմ Hg: Արվեստ. (50–70 անգամ), եռման ջերմաստիճանը կնվազի մինչև 10–15 ℃։ Այս ջուրը կարող է զովացնել ձեզ:

Ճնշման հետագա նվազման դեպքում Tc-ն կնվազի և կարող է հասնել սառեցման ջերմաստիճանի: Այս դեպքում հեղուկ վիճակում ջուրը պարզապես չի կարող գոյություն ունենալ։ Այն սառույցից անմիջապես կգնա գազ: Դա տեղի կունենա մոտ 4,6 մմ Hg-ում: Արվեստ.

Անհնար է հասնել բացարձակ վակուումի, բայց շատ հազվադեպ մթնոլորտ կարելի է ձեռք բերել, եթե օդը ջրով դուրս մղվի նավից: Նման փորձի արդյունքում կարելի է տեսնել, թե երբ է հեղուկը եռում։

Ճնշումը նվազում է ոչ միայն օդը դուրս մղելու ժամանակ։ Այն նվազում է արագ պտտվող պտուտակի մոտ, օրինակ՝ նավի։ Այս դեպքում եռումը նույնպես սկսվում է նրա մակերեսի մոտ։ Այս գործընթացը կոչվում է կավիտացիա: Շատ դեպքերում այս երեւույթը անցանկալի է, բայց երբեմն՝ շահավետ։ Այսպիսով, կավիտացիան օգտագործվում է կենսաբժշկության մեջ, արդյունաբերության մեջ և մակերեսները ուլտրաձայնով մաքրելիս։

Յուրաքանչյուր ոք, ով դպրոցում ֆիզիկա է սովորել, հարցին, թե ինչ ջերմաստիճանում է ջուրը եռում, առանց վարանելու կպատասխանեն՝ «100 ° C», նույնիսկ եթե նրա գնահատականները միջինից ցածր են: Բայց ինչո՞ւ են այդ դեպքում ալպինիստները դժգոհում, որ բարձրության վրա խնդիր ունեն թեյ եփելու և եփելու հետ: Այս մասին ավելի մանրամասն խոսենք։

Եռացումը հեղուկը գոլորշու վերածելու ֆիզիկական գործընթաց է: Հեղուկի եռման կետն ուղղակիորեն կախված է նրա բաղադրությունից և մթնոլորտային ճնշումից։ Ուստի որքան բարձր ենք բարձրանում լեռները, այնքան ճնշումը նվազում է, և ջրի եռման համար անհրաժեշտ է ավելի ցածր ջերմաստիճան։

Ծովի մակարդակից 0 բարձրության վրա ջրի եռման կետը իրականում 100 °C է։ Բայց յուրաքանչյուր 500 մետր բարձրանալիս ջրի եռման ջերմաստիճանը նվազում է 2–3 °C-ով։ 1000 մ բարձրության վրա ջուրը կեռա 96,7 ° C ջերմաստիճանում։ 2000 մ բարձրության վրա եռալու համար անհրաժեշտ է ընդամենը 93,3 ° C։

Էլբրուսում՝ Եվրոպայի ամենաբարձր գագաթին (5642 մ), որտեղ ամառվա վերջում ջերմաստիճանը հասնում է -7°C, ջուրը կեռա 80,8°C։

Կովկասյան Կազբեկի գագաթին (5033 մ) ջուրը եռացնելու համար անհրաժեշտ է 83 °C։

Հիմալայներում, որտեղ լեռների բարձրությունը ծովի մակարդակից հասնում է գրեթե 9 հազար մետրի, ջրին էլ ավելի ցածր ջերմաստիճան կպահանջվի եռալու համար։ Ինքնին բարձր լեռՀիմալայներ - Աննապուրնա - ջուրը եռալու է մոտ 70,7 ° C:

Ղազախստանի լեռներում ջրի եռման կետը տարբեր է.

• Ղազախստանի ամենաբարձր լեռան վրա՝ Խան-Տենգրի (7010 մ) - 75,5 ° C։
• Թալգար գագաթին (4979) – 83,3 °С։
• Ակտաուում (4690) - 84,3 °C:
• Բելուխայի վրա (4506) - 84,9 ° С:

Ճնշման մեծացման հետ ավելանում է նաև ջրի եռման կետը։ Հետեւաբար, հատուկ ճաշատեսակի մեջ, որն ապահովում է բարձր ճնշումեփելիս, օրինակ՝ ճնշման կաթսայում, սնունդը շատ ավելի արագ է եփվում։

Պատահական չէ, որ բնակիչները լեռնաշխարհկենցաղային ճնշման կաթսաների առաջատար գնորդներից են: Եվ սիրահարների համար լեռնային արշավներարտադրել հատուկ ուտեստներ, որոնք ապահովում են բարձր ջերմաստիճանիեռացող ջուր.

Ինչպես գիտեք, երբ եռացող ջուրն անցնում է մի քանի փուլով.

• օդային փուչիկների ձևավորում, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է.
• փուչիկների ավելացում և դրանց մակերևույթ բարձրացում;
• մակերեսի պղտորումը դրա վրա կուտակված փուչիկների պատճառով.
• ջրի պղպջակ՝ պղպջակների պատռման և գոլորշու առաջացման պատճառով։

Հարկ է նշել, որ աղի ջրի եռման կետն ավելի բարձր է, քան քաղցրահամը, քանի որ ջրի մոլեկուլների միջև աղի իոնները նրանց ավելի մեծ ուժ են տալիս: Արդյունքում, կապը կոտրելու և գոլորշի առաջացնելու համար անհրաժեշտ է ավելի բարձր ջերմաստիճան։ Օրինակ, 40 գ աղը կբարձրացնի մեկ լիտր ջրի եռման ջերմաստիճանը գրեթե 1 °C-ով։

Հարցին պատասխանելիս, թե ինչ ջերմաստիճանում է ջուրը եռում, մի մոռացեք, որ շատ բան կախված է մթնոլորտային ճնշումից և ջրի բաղադրությունից։