Какво се случва с температура на кипене, когато налягането намалява?

Posted on
Автор: Monica Porter
Дата На Създаване: 13 Март 2021
Дата На Актуализиране: 18 Ноември 2024
Anonim
Печь на отработке 2020 Y голубое пламя
Видео: Печь на отработке 2020 Y голубое пламя

Съдържание

Тъй като налягането на атмосферния въздух намалява, температурата, необходима за кипене на течност, също намалява. Например, отнема повече време, за да се приготвят някои храни на високи нива, защото водата кипи при по-ниски температури; водата задържа по-малко топлина, така че правилното готвене изисква повече време. Връзката между налягане и температура се обяснява със свойство, наречено парно налягане, мярка за това колко лесно молекулите се изпаряват от течност.


TL; DR (Твърде дълго; Не четях)

С повишаване на околната температура температурата на кипене също се увеличава. Това е така, защото повишената температура на околната среда затруднява изпаряването на течността и е необходима повече енергия, за да заври.

Налягане на парата

Парно налягане на веществото е налягането на парите, упражнявани върху контейнер с веществото при определена температура; това важи както за течностите, така и за твърдите вещества. Например, наполовина напълвате контейнер с вода, изпомпвате въздуха и запечатвате контейнера. Водата се изпарява във вакуума, създавайки пара, която упражнява налягане. При стайна температура налягането на парата е 0,03 атмосфери или 0,441 паунда на квадратен инч. Когато температурата се повиши, налягането също се увеличава.

Добри (молекулярни) вибрации

При всяка температура над нула келвин молекулите в дадено вещество вибрират в произволни посоки. Молекулите вибрират по-бързо с повишаване на температурата. Молекулите обаче не вибрират с една и съща скорост; някои се движат бавно, докато други са много бързи. Ако най-бързите молекули намерят пътя си към повърхността на обект, те могат да имат достатъчно енергия, за да избягат в околното пространство; именно тези молекули се изпаряват от веществото. С повишаване на температурата, повече молекули имат енергията да се изпарява от веществото, задвижвайки налягането на парите нагоре.


Парно и атмосферно налягане

Ако вакуумът заобикаля вещество, молекулите, които напускат повърхността, не срещат съпротивление и създават пара.Въпреки това, когато веществото е заобиколено от въздух, налягането му на пара трябва да надвишава атмосферното налягане, за да се изпарят молекулите. Ако налягането на парата е по-ниско от атмосферното налягане, молекулите, които напускат, се принуждават обратно в веществото чрез сблъсъци с молекулите на въздуха.

Действие на кипене и намаляване на налягането

Течност кипи, когато най-енергийните й молекули образуват мехурчета от пари. При достатъчно високо въздушно налягане обаче течност става гореща, но не кипва и не се изпарява. Тъй като налягането на атмосферния въздух намалява, молекулите, изпаряващи се от кипяща течност, срещат по-малко съпротивление от молекулите на въздуха и навлизат във въздуха по-лесно. Тъй като налягането на парите може да бъде намалено, температурата, необходима за кипене на течността, също се намалява.