Suvning qaynash nuqtasi bosim bilan qanday o'zgaradi

Mundarija:

Suvning qaynash nuqtasi bosim bilan qanday o'zgaradi
Suvning qaynash nuqtasi bosim bilan qanday o'zgaradi
Anonim

Nega odam suv ichishdan oldin qaynata boshlagan? To'g'ri, o'zingizni ko'plab patogen bakteriyalar va viruslardan himoya qilish uchun. Bu an'ana O'rta asr Rossiyasi hududiga Buyuk Pyotrdan oldin ham kirib kelgan, garchi u mamlakatga birinchi samovarni olib kelgan va shoshqaloqsiz kechki choy ichish marosimini joriy qilgan deb ishoniladi. Darhaqiqat, xalqimiz samovarning bir turini qadimgi Rossiyada o'tlardan, rezavorlardan va ildizlardan ichimlik tayyorlash uchun ishlatgan. Bu erda dezinfeksiya qilish uchun emas, balki asosan foydali o'simlik ekstraktlarini olish uchun qaynatish kerak edi. Darhaqiqat, o'sha paytda bu bakteriyalar va viruslar yashaydigan mikrokosmos haqida ham ma'lum emas edi. Biroq, qaynash tufayli mamlakatimiz vabo yoki difteriya kabi dahshatli kasalliklarning global pandemiyasini chetlab o'tdi.

suvning qaynash nuqtasi bosim funktsiyasi sifatida
suvning qaynash nuqtasi bosim funktsiyasi sifatida

Telsiy shkalasi

Shvetsiyalik buyuk meteorolog, geolog va astronom Anders Selsiy dastlab normal sharoitda suvning muzlash nuqtasini ko'rsatish uchun 100 daraja qiymatidan foydalangan va suvning qaynash nuqtasi nol daraja sifatida qabul qilingan. Va undan keyin1744 yilda o'limdan so'ng, undan kam bo'lmagan mashhur shaxs, botanik Karl Linney va Selsiyning vorisi Morten Strömer foydalanish qulayligi uchun ushbu o'lchovni teskari aylantirdi. Biroq, boshqa manbalarga ko'ra, Selsiyning o'zi o'limidan biroz oldin buni qilgan. Ammo har holda, o'qishlarning barqarorligi va tushunarli bitiruv uning o'sha davrdagi eng nufuzli ilmiy kasblar - kimyogarlar orasida keng qo'llanilishiga ta'sir ko'rsatdi. Va shkalaning teskari belgisi 100 daraja suvning muzlashining boshlanishi emas, balki barqaror qaynash nuqtasini belgilaganiga qaramay, shkala o'zining asosiy yaratuvchisi Selsiy nomi bilan atala boshladi.

Atmosfer ostida

Biroq, hamma narsa birinchi qarashda ko'rinadigan darajada oddiy emas. P-T yoki P-S koordinatalaridagi har qanday holat diagrammasini ko'rib chiqsak (entropiya S - haroratning bevosita funktsiyasi), biz harorat va bosim qanchalik chambarchas bog'liqligini ko'ramiz. Suvning qaynash nuqtasi ham bosim bilan o'zgaradi. Va har qanday alpinist bu xususiyatni yaxshi biladi. Umrida kamida bir marta dengiz sathidan 2000-3000 metr balandlikdagi balandliklarni tushungan har bir kishi balandlikda nafas olish qanchalik qiyinligini biladi. Buning sababi shundaki, biz qanchalik baland bo'lsak, havo yupqaroq bo'ladi. Atmosfera bosimi bir atmosfera ostida (N. O. ostida, ya'ni "normal sharoit" dan past) tushadi. Suvning qaynash nuqtasi ham tushadi. Har bir balandlikdagi bosimga qarab, u sakson va oltmish daraja Selsiyda qaynashi mumkin.

100 daraja
100 daraja

Bosqichli pechlar

Ammo shuni esda tutish kerakki, asosiy mikroblar oltmish darajadan yuqori haroratlarda nobud boʻlsa-da, koʻpchilik sakson daraja va undan koʻproq haroratda omon qolishi mumkin. Shuning uchun biz qaynoq suvga erishamiz, ya'ni uning haroratini 100 ° C ga yetkazamiz. Biroq, vaqtni qisqartirish va suyuqlikni qaynatmasdan va bug'lanish orqali massani yo'qotmasdan, yuqori haroratgacha qizdirish imkonini beruvchi qiziqarli oshxona jihozlari mavjud. Suvning qaynash nuqtasi bosimga qarab o'zgarishi mumkinligini tushungan AQSH muhandislari frantsuz prototipi asosida dunyoni 1920-yillarda bosimli pishirgich bilan tanishtirdilar. Uning ishlash printsipi bug 'olib tashlash imkoniyatisiz qopqoqning devorlarga mahkam bosilishiga asoslanadi. Ichkarida ko'tarilgan bosim hosil bo'ladi va suv yuqori haroratda qaynatiladi. Biroq, bunday qurilmalar ancha xavfli bo'lib, ko'pincha portlashlar va foydalanuvchilarning jiddiy kuyishlariga olib keladi.

suvning dastlabki qaynash nuqtasi
suvning dastlabki qaynash nuqtasi

Ideal

Keling, jarayon qanday kelishi va ketishini ko'rib chiqamiz. Ideal silliq va cheksiz katta isitish sirtini tasavvur qiling, bu erda issiqlik taqsimoti bir xil (sirtning har kvadrat millimetriga bir xil miqdordagi issiqlik energiyasi beriladi) va sirt pürüzlülüğü koeffitsienti nolga intiladi. Bunday holda, n da. y. laminar chegara qatlamida qaynash butun sirt maydonida bir vaqtning o'zida boshlanadi va bir zumda sodir bo'ladi, uning yuzasida joylashgan suyuqlikning butun birlik hajmini darhol bug'lanadi. Bular ideal sharoitlar, real hayotda bunday bo'lmaydi.

qaynoq suv necha daraja
qaynoq suv necha daraja

Haqiqat

Suvning dastlabki qaynash nuqtasi nima ekanligini bilib olaylik. Bosimga qarab, u o'z qiymatlarini ham o'zgartiradi, ammo bu erda asosiy nuqta shu erda. Agar biz eng silliqini olsak ham, bizning fikrimizcha, panani olib, uni mikroskop ostida olib borsak ham, uning ko'zoynaklarida biz notekis qirralarni va asosiy sirt ustida chiqadigan o'tkir cho'qqilarni ko'ramiz. Idishning yuzasiga issiqlik, biz taxmin qilamiz, bir tekis ta'minlanadi, garchi aslida bu ham mutlaqo to'g'ri bayonot emas. Tovoq eng katta o'choqda bo'lsa ham, harorat gradienti pechkada notekis taqsimlanadi va suvning erta qaynashi uchun mas'ul bo'lgan har doim mahalliy qizib ketish zonalari mavjud. Er yuzasining cho'qqilarida va pasttekisliklarida bir vaqtning o'zida necha daraja bor? Uzluksiz issiqlik ta'minoti bo'lgan sirt cho'qqilari pasttekisliklarga va pastliklar deb ataladigan joylarga qaraganda tezroq isiydi. Bundan tashqari, har tomondan past haroratli suv bilan o'ralgan holda, ular suv molekulalariga yaxshiroq energiya beradi. Cho'qqilarning issiqlik tarqalishi pasttekislikdan bir yarim-ikki baravar yuqori.

normal bosimda suvning qaynash nuqtasi qanday
normal bosimda suvning qaynash nuqtasi qanday

Haroratlar

Shuning uchun suvning dastlabki qaynash nuqtasi sakson daraja Selsiyga teng. Ushbu qiymatda sirt cho'qqilari suyuqlikni bir zumda qaynatish uchun etarli issiqlikni beradi va ko'zga ko'rinadigan birinchi pufakchalarni hosil qiladi, ular tortinchoqlik bilan yuzaga ko'tarila boshlaydi. Suvning qaynash nuqtasi qandaynormal bosim - ko'pchilik so'raydi. Bu savolga javobni jadvallarda osongina topish mumkin. Atmosfera bosimida barqaror qaynash 99,9839 °C da o'rnatiladi.

Tavsiya: