Varför kokar vatten snabbare i bergen? Vid vilken temperatur kokar vattnet? Kokpunkt kontra tryck Vattnets kokpunkt är

Kokande vatten åtföljs av förändringar i funktionerna i dess fastillstånd och förvärvet av en ångkonsistens när vissa temperaturindikatorer uppnås.

För att koka vatten och bidra till utsläpp av ånga krävs en temperatur på 100 grader Celsius. Idag kommer vi att försöka ta itu med frågan om hur man förstår att vattnet har kokat.

Ända sedan barndomen har vi alla hört föräldrarnas råd om vad som bara kan konsumeras kokat vatten. Idag kan man möta både anhängare och motståndare till sådana rekommendationer.

Å ena sidan är kokande vatten faktiskt ett nödvändigt och användbart förfarande, eftersom det åtföljs av följande positiva aspekter:

• Att nå vattentemperaturer på 100 grader och över åtföljs av döden av många patogener, så kokning kan kallas en slags rening av vätskan. För effektiv kamp Med bakterier rekommenderar experter att koka vatten i minst 10 minuter.
• Vid kokning av vatten elimineras också olika föroreningar, som kan utgöra en viss fara för människors hälsa. Ett tecken på att bli av med föroreningar är bildningen av fjäll, som vi ofta ser på väggarna i vattenkokare och krukor. Men kom ihåg att när du brygger te med enbart kokt vatten, är det stor sannolikhet för regelbunden fyllning av kroppen med kristalliserade avlagringar, vilket är fyllt med utveckling urolithiasis i framtiden.

Skadan av kokande vatten kan bero på att de angivna rekommendationerna inte följs när det gäller tidpunkten för kokning.

Om du förde vätskan till 100 grader och samtidigt omedelbart tog bort den från värmen, råder det ingen tvekan om att det övervägande antalet mikroorganismer inte påverkades negativt. För att undvika detta, var noga med att koka vatten i 10 till 15 minuter.

En till negativ sida kokande vatten kommer in i förlusten av syre, vilket är ett viktigt element för alla levande organismer.

Tack vare stora syremolekyler säkerställs fördelningen av användbara grundämnen genom cirkulationssystemet. Naturligtvis är bristen på syre inte skadlig för hälsan, men den representerar ingen fördel.

Det finns flera metoder för att få vatten att koka upp. De skiljer sig först och främst i vilken pud du använder för att koka vätskan. Vattenkokare används oftast för att göra te eller kaffe, men kastruller används oftast i matlagning.

Så först måste du fylla vattenkokaren kallt vatten från kranen och sätt behållaren i brand. När det värms upp kommer sprakande ljud att vara tydligt hörbara, som kommer att ersättas av ett ökande sus.

Nästa steg är blekningen av väsningen, som ersätts av ett svagt ljud, vars utseende åtföljs av utsläpp av ånga. Dessa tecken indikerar att vattnet i vattenkokaren har kokat. Det återstår bara att vänta cirka 10 minuter och ta bort vattenkokaren från värmen.

Det är mycket lättare att bestämma kokningen av vatten i öppna behållare. Fyll pannan med den nödvändiga mängden kallt vatten och placera behållaren på elden. De första tecknen på att vattnet snart kommer att koka är uppkomsten av små bubblor som bildas i botten av behållaren och stiger till toppen.

Nästa steg är en ökning av storleken och antalet bubblor, vilket åtföljs av bildandet av ånga ovanför behållarens yta. Om vattnet börjar koka har vätskan nått den temperatur som krävs för att koka.

Följande fakta kommer att vara ganska användbara för dig:

• Om du vill koka upp vattnet så snabbt som möjligt med hjälp av en kastrull, se till att täcka behållaren med ett lock för att behålla värmen. Du måste också komma ihåg att i stora behållare når vattnet en längre tid, vilket är förknippat med utgifterna för mer tid för att värma en sådan panna.
• Använd endast kallt kranvatten. Faktum är att varmt vatten kan innehålla föroreningar av bly som finns i VVS-systemet. Enligt många experter är sådant vatten inte lämpligt för konsumtion och användning i matlagning, även efter kokning.
• Fyll aldrig behållare till brädden, eftersom vattnet rinner över från grytan när det kokar.
• När höjden ökar minskar kokpunkten. I ett sådant fall kan det bli nödvändigt stor kvantitet kokningstid för att säkerställa att alla patogener dör. Detta faktum bör beaktas när du går på vandring i bergen.

Alla försiktighetsåtgärder bör också vidtas vid kontakt inte bara med hett vatten, en behållare, utan också med den genererade ångan, vilket kan orsaka allvarliga brännskador.

Tillbaka framåt

Uppmärksamhet! Förhandsvisningen av bilden är endast i informationssyfte och representerar kanske inte hela omfattningen av presentationen. Om du är intresserad detta jobb ladda ner den fullständiga versionen.

Under lektionerna

1. Stadier av kokande vatten.

Kokning är övergången av en vätska till ånga, vilket sker med bildandet av ångbubblor eller ånghåligheter i vätskans volym. Bubblorna växer på grund av avdunstning av vätska i dem, flyter upp och finns i bubblorna Mättad ånga går in i ångfasen ovanför vätskan.

Kokning börjar när, när en vätska värms upp, trycket av mättad ånga ovanför dess yta blir lika med det yttre trycket. Temperaturen vid vilken en vätska kokar under konstant tryck kallas kokpunkten (Tboil). För varje vätska har kokpunkten sitt eget värde och ändras inte i en stationär kokprocess.

Strängt taget motsvarar Tboil temperaturen på mättad ånga (mättad temperatur) över den platta ytan av den kokande vätskan, eftersom själva vätskan alltid är något överhettad i förhållande till Tboil. Vid stationär kokning ändras inte temperaturen på den kokande vätskan. Med ökande tryck ökar Tboil

1.1 Klassificering av kokningsprocesser.

Kokning klassificeras enligt följande funktioner:

bubbla och film.

Kokning, där ånga bildas i form av periodiskt kärnbildande och växande bubblor, kallas kärnkokning. Med långsam kokning av kärnor i en vätska (mer exakt, på väggarna eller i botten av kärlet), uppstår bubblor fyllda med ånga.

Med en ökning av värmeflödet till ett visst kritiskt värde smälter enskilda bubblor samman och bildar ett kontinuerligt ångskikt nära kärlväggen, som periodiskt bryter igenom i vätskevolymen. Detta läge kallas filmläge.

Om temperaturen på kärlets botten avsevärt överstiger vätskans kokpunkt, blir hastigheten för bildning av bubblor vid botten så hög att de kombineras och bildar ett kontinuerligt ångskikt mellan kärlets botten och vätskan sig. I detta läge för filmkokning sjunker värmeflödet från värmaren till vätskan kraftigt (ångfilmen leder värme sämre än konvektion i vätskan), och som ett resultat minskar kokhastigheten. Filmkokningsläget kan observeras på exemplet med en droppe vatten på en varm spis.

av typen av konvektion vid värmeväxlarytan? med fri och påtvingad konvektion;

När det värms upp, beter sig vatten orörligt, och värme överförs från de nedre skikten till de övre genom värmeledningsförmåga. När den värms upp ändras dock karaktären av värmeöverföringen, eftersom en process startas, som vanligtvis kallas konvektion. När vattnet värms upp nära botten expanderar det. Den specifika vikten hos det uppvärmda bottenvattnet visar sig följaktligen vara lättare än vikten av en lika stor volym vatten i ytskikten. Detta gör att hela vattensystemet inuti pannan blir instabilt, vilket kompenseras av att hett vatten börjar flyta upp till ytan och svalare vatten sjunker på dess plats. Detta är fri konvektion. Med forcerad konvektion skapas värmeöverföring genom att blanda vätskan och rörelse i vattnet skapas bakom den konstgjorda kylvätskeblandaren, pumpen, fläkten och liknande.

i förhållande till mättnadstemperatur? utan underkylning och kokning med underkylning. Vid kokning med underkylning växer luftbubblor vid kärlets bas, bryts av och kollapsar. Om det inte finns någon underkylning, bryts bubblorna bort, växer och flyter till ytan av vätskan. genom orienteringen av kokytan i rymden? på horisontella lutande och vertikala ytor;

Vissa vätskeskikt omedelbart intill den hetare värmeväxlingsytan värms upp högre och reser sig som lättare väggnära skikt längs den vertikala ytan. Sålunda sker en kontinuerlig rörelse av mediet längs den heta ytan, vars hastighet bestämmer intensiteten av värmeväxlingen mellan ytan och huvuddelen av det praktiskt taget orörliga mediet.

böldens natur? utvecklad och outvecklad, instabil kokning;

Med en ökning av värmeflödestätheten ökar förångningskoefficienten. Kokning går över i en utvecklad bubbla. Att öka lösgöringsfrekvensen gör att bubblorna kommer ifatt varandra och smälter samman. Med en ökning av temperaturen på värmeytan ökar antalet förångningscentra kraftigt, ett ökande antal lösgjorda bubblor flyter upp i vätskan, vilket orsakar dess intensiva blandning. Sådan kokning har en utvecklad karaktär.

1.2 Separering av kokningsprocessen i steg.

Att koka vatten är en komplex process som består av fyra klart urskiljbara steg.

Det första steget börjar med att små luftbubblor hoppar från botten av vattenkokaren, liksom uppkomsten av grupper av bubblor på vattenytan nära vattenkokarens väggar.

Det andra steget kännetecknas av en ökning av bubblornas volym. Sedan, gradvis, ökar antalet bubblor som uppstår i vattnet och rusar till ytan mer och mer. I det första steget av kokningen hör vi ett tunt, knappt urskiljbart sololjud.

Det tredje steget av kokning kännetecknas av en massiv snabb ökning av bubblor, som först orsakar en liten grumlighet och sedan till och med en "vitning" av vattnet, som liknar det snabbt strömmande vattnet i en källa. Detta är den så kallade "vita nyckeln"-kokningen. Det är extremt kortlivat. Ljudet blir som bruset från en liten binsvärm.

Den fjärde är det intensiva sjudande vattnet, uppkomsten av stora sprängda bubblor på ytan och sedan stänk. Stänk kommer att innebära att vattnet har kokat för mycket. Ljuden är kraftigt förstärkta, men deras enhetlighet störs, de tenderar att gå före varandra, växa kaotiskt.

2. Från den kinesiska teceremonin.

I öst finns en speciell inställning till tedrickande. I Kina och Japan var teceremonin en del av mötena mellan filosofer och konstnärer. Under det traditionella orientaliska tedrickandet hölls kloka tal, konstverk ansågs. Teceremonin var speciellt utformad för varje möte, buketter med blommor valdes ut. Används speciella redskap för att brygga te. Special behandling var till vattnet, som togs för att brygga te. Det är viktigt att koka vattnet korrekt, var uppmärksam på de "eldcykler" som uppfattas och reproduceras i kokande vatten. Vatten bör inte kokas snabbt, för som ett resultat av detta går vattenenergin förlorad, vilket, förenat med tebladets energi, producerar det önskade tetillståndet i oss.

Det finns fyra steg utseende kokande vatten, som respektive kallas "fisköga”, "krabböga", "pärlsträngar" och "bubblande vår". Dessa fyra steg motsvarar fyra egenskaper hos ljudkompetensen i kokande vatten: tyst brus, medium brus, brus och starkt brus, som i olika källor olika poetiska namn ges också ibland.

Dessutom övervakas stadierna av ångbildning. Till exempel lätt dis, dimma, tjock dimma. Dimma och tjock dimma indikerar övermoget kokande vatten, som inte längre är lämpligt för att brygga te. Man tror att eldens energi i den redan är så stark att den har undertryckt vattnets energi, och som ett resultat kommer vattnet inte att kunna kontakta tebladet ordentligt och ge lämplig energikvalitet till personen som dricker teet.

Som ett resultat av korrekt bryggning får vi utsökt te, som kan bryggas med vatten som inte är uppvärmt till 100 grader flera gånger, och njuter av subtila nyanser eftersmak från varje ny brygd.

Teklubbar började dyka upp i Ryssland, som ingjuter kulturen för tedrickande i öst. I teceremonin som kallas Lu Yu, eller kokande vatten över öppen eld, kan alla stadier av vattenkokning observeras. Sådana experiment med processen att koka vatten kan utföras hemma. Jag föreslår några experiment:

- temperaturförändringar vid botten av kärlet och på vätskans yta;
förändra temperaturberoende stadier av vattenkokning;
- förändring i volymen av kokande vatten över tiden;
- fördelning av temperaturberoende på avståndet till vätskeytan.

3. Experiment för att observera kokningsprocessen.

3.1. Undersökning av temperaturberoendet för stadierna av vattenkokning.

Temperaturen mättes vid alla fyra stegen av vätskekokningen. Följande resultat erhölls:

– först steget med kokande vatten (FISHEYE) varade från den 1:a till den 4:e minuten. Bubblor i botten dök upp vid en temperatur på 55 grader (foto 1).

Foto 1.

– andra steget med kokande vatten (CRAB EYE) varade från den 5:e till den 7:e minuten vid en temperatur på cirka 77 grader. Små bubblor i botten ökade i volym, som liknar ögonen på en krabba. (bild 2).

Foto 2.

– tredje stadiet med vattenkokning (THREADS OF PEARL) varade från den 8:e till den 10:e minuten. En massa små bubblor bildade PÄRLSNÄNGAR, som steg upp till vattenytan utan att nå det. Processen började vid en temperatur på 83 grader (foto 3).

Foto 3.

– fjärde steget med kokande vatten (Bubbling SOURCE) varade från den 10:e till den 12:e minuten. Bubblorna växte, steg upp till vattenytan och sprack, vilket skapade ett sjudande vatten. Processen ägde rum vid en temperatur på 98 grader (foto 4). Foto 4.

Foto 4.

3.2. Studie av förändringen i volymen av kokande vatten över tiden.

Med tiden förändras volymen av kokande vatten. Den initiala volymen vatten i pannan var 1 liter. Efter 32 minuter halverades volymen. Detta syns tydligt på bild 5, markerat med röda prickar.

Foto 5.

Foto 6.

Under de kommande 13 minuterna med kokande vatten minskade dess volym med en tredjedel, denna linje är också markerad med röda prickar (foto 6).

Enligt mätresultaten erhölls beroendet av förändringen i volymen av kokande vatten över tiden.

Figur 1. Diagram över förändringen i volymen av kokande vatten över tiden

Slutsats: Förändringen i volym är omvänt proportionell mot vätskans koktid (Fig. 1) tills det inte finns mer av den ursprungliga volymen1 / 25 del. I det sista skedet avtog volymminskningen. Filmens kokande regim spelar här roll. Om temperaturen på kärlets botten avsevärt överstiger vätskans kokpunkt, blir hastigheten för bildning av bubblor vid botten så hög att de kombineras och bildar ett kontinuerligt ångskikt mellan kärlets botten och vätskan sig. I detta läge minskar hastigheten för vätskekokning.

3.3. Undersökning av fördelningen av temperaturberoende på avståndet till vätskeytan.

En viss temperaturfördelning etableras i en kokande vätska (fig. 2), och vätskan är märkbart överhettad nära värmeytan. Storleken på överhettning beror på ett antal fysikalisk-kemiska egenskaper och själva vätskan, såväl som fasta gränsytor. Noggrant renade vätskor, utan lösta gaser (luft), kan överhettas med tiotals grader med speciella försiktighetsåtgärder.

Ris. 2. Graf över beroendet av förändringen i vattentemperaturen vid ytan på avståndet till värmeytan.

Enligt mätresultaten är det möjligt att få en graf över beroendet av förändringen i vattentemperaturen på avståndet till värmeytan.

Slutsats: med en ökning av vätskans djup är temperaturen lägre, och på små avstånd från ytan upp till 1 cm minskar temperaturen kraftigt och ändras sedan nästan inte.

3.4 Studie av temperaturförändringar i botten av kärlet och nära vätskans yta.

12 mätningar gjordes. Vattnet värmdes upp från en temperatur på 7 grader tills det kokade. Temperaturmätningar gjordes varje minut. Baserat på mätresultaten erhölls två grafer över temperaturförändringar vid vattenytan och i botten.

Fig. 3. Tabell och graf baserad på resultaten av observationer. (Foto av författaren)

Slutsatser: förändringen i vattentemperaturen i botten av kärlet och på ytan är annorlunda. På ytan ändras temperaturen strikt enligt en linjär lag och når kokpunkten tre minuter senare än vid botten. Detta beror på det faktum att vätskan på ytan kommer i kontakt med luft och ger upp en del av sin energi, därför värms den upp annorlunda än i botten av pannan.

Slutsatser utifrån resultatet av arbetet.

Man fann att vatten, när det värms upp till kokpunkten, går igenom tre steg, beroende på värmeväxlingen inuti vätskan med bildning och tillväxt av ångbubblor inuti vätskan. När man observerade vattnets beteende noterades de karakteristiska egenskaperna för varje steg.

Förändringen i vattentemperaturen i botten av kärlet och på ytan är annorlunda. På ytan ändras temperaturen strikt enligt en linjär lag och når kokpunkten tre minuter senare än vid botten.Detta beror på att vätskan på ytan kommer i kontakt med luft och ger upp en del av sin energi.

Det bestämdes också experimentellt att med ökande djup av vätskan är temperaturen lägre, och på små avstånd från ytan upp till 1 cm minskar temperaturen kraftigt och ändras sedan nästan inte.

Kokningsprocessen sker med absorption av värme. När en vätska värms upp går det mesta av energin till att bryta bindningar mellan vattenmolekyler. I detta fall frigörs gasen löst i vatten vid botten och väggarna av kärlet och bildar luftbubblor. Efter att ha nått en viss storlek stiger bubblan till ytan och kollapsar med ett karakteristiskt ljud. Om det finns många sådana bubblor, "väser vattnet". En luftbubbla stiger upp till vattenytan och spricker om flytkraften är större än gravitationen. Kokning är en kontinuerlig process, under kokning är vattentemperaturen 100 grader och ändras inte i processen med kokande vatten.

Litteratur

1. V.P. Isachenko, V.A. Osipova, A.S. Sukomel "Värmeöverföring" M.: Energi 1969
2. Frenkel Ya.I. Kinetisk teori för vätskor. L., 1975
3. Croxton K. A. Det flytande tillståndets fysik. M., 1987
4. P.M. Kurennov "Rysk folkmedicin".
5. Buzdin A., Sorokin V., Kokande vätskor. Tidningen "Quantum", N6,1987

Om en vätska värms upp kommer den att koka vid en viss temperatur. Vid kokning bildas bubblor i vätskan som stiger till toppen och spricker. Bubblorna innehåller luft som innehåller vattenånga. När bubblorna spricker försvinner ångan och på så sätt avdunstar vätskan snabbt.

Olika ämnen som är i flytande tillstånd kokar vid sin egen karakteristiska temperatur. Dessutom beror denna temperatur inte bara på ämnets natur utan också på atmosfärstryck. Så vatten vid normalt atmosfärstryck kokar vid 100 ° C, och i bergen, där trycket är lägre, kokar vattnet vid en lägre temperatur.

När en vätska kokar ökar den ytterligare tillförseln av energi (värme) inte dess temperatur, utan håller helt enkelt kokningen. Det vill säga energi går åt på att upprätthålla kokningsprocessen, och inte på att höja temperaturen på ämnet. Därför introduceras i fysiken ett sådant koncept som specifik värme förångning(L). Det är lika med den mängd värme som krävs för att helt koka bort 1 kg vätska.

Det är tydligt att olika ämnen har sin egen specifika förångningsvärme. Så för vatten är det lika med 2,3 10 6 J/kg. För eter, som kokar vid 35 °C, L = 0,4 10 6 J/kg. Kvicksilver som kokar vid 357 °C har L = 0,3 10 6 J/kg.

Vad är kokningsprocessen? När vattnet värms upp, men ännu inte har nått sin kokpunkt, börjar det bildas små bubblor i det. De bildas vanligtvis i botten av tanken, eftersom de vanligtvis värms upp under botten, och där är temperaturen högre.

Bubblor är lättare än det omgivande vattnet och börjar därför stiga till de övre lagren. Här är dock temperaturen ännu lägre än på botten. Därför kondenserar ångan, bubblorna blir mindre och tyngre och faller igen. Detta händer tills allt vatten är uppvärmt till kokpunkten. Vid denna tidpunkt hörs ett ljud som föregår kokning.

När kokpunkten är nådd sjunker bubblorna inte längre ner utan flyter upp till ytan och spricker. Ånga kommer ut ur dem. Vid det här laget är det inte längre ljud som hörs utan vätskans gurglande som tyder på att den har kokat.

Således, under kokning, såväl som under avdunstning, sker en övergång av vätska till ånga. Men till skillnad från avdunstning, som endast sker på ytan av en vätska, åtföljs kokning av bildning av bubblor som innehåller ånga i hela volymen. Dessutom, till skillnad från förångning, som sker vid vilken temperatur som helst, är kokning endast möjlig vid en viss temperatur som är karakteristisk för en given vätska.

Varför är ju högre atmosfärstryck, desto högre kokpunkt har en vätska? Luften pressar på vattnet, och därför skapas tryck inne i vattnet. När bubblor bildas trycker ångan också in i dem, och starkare än yttre tryck. Ju större tryck från utsidan på bubblorna, desto starkare måste det inre trycket vara i dem. Därför bildas de vid en högre temperatur. Det betyder att vattnet kokar vid en högre temperatur.

Kokpunkten måste vara känd, för när den nås förvandlas vatten till ånga, det vill säga det går från ett aggregationstillstånd till ett annat.

Vi är vana vid det faktum att man i kokande vatten kan desinficera rätter, laga mat, men det är inte alltid fallet. Under vissa förhållanden kommer temperaturen på vätskan att vara för låg för allt detta.

Kärnan i processen

Först och främst måste vi definiera begreppet kokning. Vad det är? Detta är den process genom vilken ett ämne förvandlas till ånga. Dessutom sker denna process inte bara på ytan utan genom hela volymen av ämnet.

När det kokar börjar bubblor att bildas, inuti vilka det finns luft och mättad ånga. Ljudet från en kokande vattenkokare, pannan indikerar att luftbubblor började stiga, sedan falla och spricka. När behållaren värms upp bra från alla håll upphör ljudet, vilket betyder att vätskan har kokat helt.

Processen sker vid en viss temperatur och tryck och är ur fysikens synvinkel en första ordningens fasövergång.

Notera! Avdunstning kan ske vid vilken temperatur som helst, medan kokning kan ske vid en strikt definierad temperatur.

I tabellerna anges kokpunkten för vatten eller annan vätska vid normalt atmosfärstryck som en av de viktigaste fysiska egenskaper. Kokpunkten (Tk) är faktiskt lika med temperaturen på ånga, som är i mättat tillstånd precis på gränsen mellan vatten och luft. Vattnet i sig, för att vara exakt, värms upp lite mer.

Kokningsprocessen påverkas också avsevärt av:

• närvaron av gasföroreningar i vattnet;
• ljudvågor;
• jonisering.

Det finns andra faktorer som gör att bubblor bildas snabbare eller långsammare. Det bör också noteras att varje ämne har sin egen Tk. Det finns en åsikt att om du tillsätter salt till vatten kommer det att koka snabbare. Detta är sant, men tiden kommer att förändras ganska mycket. För påtagliga resultat måste du lägga till mycket salt, vilket kommer att förstöra maträtten helt.

Olika förhållanden

Vid normalt atmosfärstryck (760 mm Hg, eller 101 kPa, 1 atm.), börjar vattnet koka, uppvärmt till 100 ℃. Alla vet detta.

Viktig! Om det externa trycket ökas kommer även kokpunkten att öka, och om den sänks blir den lägre.

Ekvationen för vattnets kokpunkts beroende av trycket är ganska komplicerad. Detta beroende är inte linjärt. Ibland använder de den barometriska formeln för beräkningen, gör några approximationer, och Clausius-Clapeyrons ekvation.

Det är bekvämare att använda tabeller från referensböcker som visar data som erhållits experimentellt. Enligt dem kan du bygga en graf och, efter extrapolering, beräkna det önskade värdet.

I bergen kommer vattnet att koka innan det når 100 ℃. På själva hög topp världen Chomolungme (Everest, höjd 8848 m), vattnets kokpunkt är cirka 69 ℃. Men även om vi går lite lägre så kommer vattnet ändå inte att koka hundra grader förrän vi når ett tryck på 101 kPa. På Elbrus, som är lägre än Everest, kommer en vattenkokare att koka vid 82 ℃ - där är trycket 0,5 atm.

Därför, i bergsförhållanden matlagning kommer att ta betydligt längre tid, och vissa livsmedel kommer inte att koka alls i vatten, de måste tillagas på ett annat sätt. Ibland undrar oerfarna turister varför ägg tar så lång tid att koka, men kokande vatten brinner inte. Saken är den att detta kokande vatten inte värms upp tillräckligt.

I autoklaver och tryckkokare ökar tvärtom trycket. Detta gör att vattnet kokar vid en högre temperatur. Maten blir varmare och tillagas snabbare. Därför kallas tryckkokare så. Uppvärmning till hög temperatur är också användbar genom att vätskan desinficeras, mikrober dör i den.

Kokning vid förhöjt tryck

En ökning av trycket kommer att leda till en ökning av vattnets Tc. Vid 15 atmosfärer börjar kokningen först vid 200 grader, vid 80 atm. - 300 grader. I framtiden kommer temperaturökningen att vara mycket långsam. Maxvärdet tenderar till 374,15 ℃, vilket motsvarar 218,4 atmosfärer.

Kokar i vakuum

Vad händer om luften börjar släppas ut mer och mer och tenderar till ett vakuum? Det är klart att kokpunkten också börjar sjunka. Och när kommer vattnet att koka?

Om du sänker trycket till 10-15 mm Hg. Konst. (med 50–70 gånger), kommer kokpunkten att sjunka till 10–15 ℃. Detta vatten kan kyla ner dig.

Med en ytterligare minskning av trycket kommer Tc att minska och kan nå minustemperaturen. I det här fallet, i flytande tillstånd, kan vatten helt enkelt inte existera. Det kommer att gå direkt från is till gas. Detta kommer att hända vid cirka 4,6 mm Hg. Konst.

Det är omöjligt att uppnå absolut vakuum, men en mycket sällsynt atmosfär kan uppnås om luft pumpas ut ur ett kärl med vatten. Som ett resultat av ett sådant experiment kan du se exakt när vätskan kokar.

Trycket sjunker inte bara när luft pumpas ut. Den minskar nära en snabbt roterande skruv, till exempel ett fartygs. I detta fall börjar kokningen också nära dess yta. Denna process kallas kavitation. I många fall är detta fenomen oönskat, men ibland är det fördelaktigt. Så, kavitation används inom biomedicin, industri och vid rengöring av ytor med ultraljud.

Alla som studerade fysik i skolan, när de frågas vid vilken temperatur vattnet kokar, kommer att svara utan att tveka: "100 ° C", även om hans betyg var under genomsnittet. Men varför klagar då klättrare på att de har problem med att laga mat och göra te på höjden? Låt oss prata om detta mer i detalj.

Kokning är den fysiska processen att förvandla en vätska till ånga. En vätskas kokpunkt beror direkt på dess sammansättning och atmosfärstryck. Därför, ju högre vi klättrar i bergen, desto mindre tryck blir det, och vattnet behöver en lägre temperatur för att koka.

På 0 höjd över havet är vattnets kokpunkt faktiskt 100 °C. Men för varje stigning på 500 meter sjunker vattnets kokpunkt med 2–3 °C. På en höjd av 1000 m kommer vattnet att koka vid en temperatur på 96,7 ° C. Vid 2000 m behöver den bara 93,3 ° C för att koka.

På Elbrus, den högsta toppen i Europa (5642 m), där temperaturen i slutet av sommaren når -7°C, kommer vattnet att koka till 80,8°C.

På toppen av kaukasiska Kazbek (5033 m) krävs det 83 °C för att koka vatten.

I Himalaya, där bergens höjd når nästan 9 tusen meter över havet, kommer vattnet att behöva en ännu lägre temperatur för att koka. På själva högt berg Himalaya - Annapurna - vattnet kommer att koka vid cirka 70,7 ° C.

I bergen i Kazakstan är vattnets kokpunkt annorlunda:

• På det högsta berget i Kazakstan, Khan-Tengri (7010 m) - 75,5 ° C.
• Vid Talgar-topp (4979) - 83,3 °С.
• Vid Aktau (4690) - 84,3 °C.
• På Belukha (4506) - 84,9 ° С.

När trycket ökar ökar också vattnets kokpunkt. Därför i en speciell maträtt som ger högt tryck när man lagar mat, till exempel i en tryckkokare, tillagas maten mycket snabbare.

Det är ingen slump att invånare höglandetär en av de bästa köparna av hushållstryckkokare. Och för älskare bergsvandringar producera speciella rätter som ger hög temperatur kokande vatten.

Som du vet, när kokande vatten går igenom flera steg:

• bildandet av luftbubblor när temperaturen stiger;
• ökning av bubblor och deras uppgång till ytan;
• grumling av ytan på grund av bubblor ackumulerade på den;
• bubbling av vatten på grund av sprängning av bubblor och bildandet av ånga.

Det bör noteras att kokpunkten för saltvatten är högre än för sötvatten, eftersom saltjoner mellan vattenmolekyler ger dem större styrka. Som ett resultat, för att bryta bindningen och bilda ånga, behövs en högre temperatur. Till exempel kommer 40 g salt att öka kokpunkten för en liter vatten med nästan 1 °C.

När du svarar på frågan vid vilken temperatur vatten kokar, glöm inte att mycket beror på atmosfärstrycket och vattnets sammansättning.