The vařící je změna skupenství nebo fáze kapaliny na plynný stav. Dochází k němu při zahřátí kapaliny na teplotu varu: teplota, při které se tlak par kapaliny rovná atmosférickému tlaku vyvíjenému na povrch kapaliny..
Obecně platí, že při varu se teplo dodává ve spodní části nádoby, která obsahuje kapalinu. Tam začíná tvorba bublin, které zvětšují objem, jak stoupají směrem k povrchu kapaliny, protože tlak na ně klesá, jak stoupají..
Když je ohřátou kapalinou voda, bubliny obsahují vodní páru; to znamená, že již obsahují vodu v plynném stavu. Kromě toho jsou bubliny distribuovány po celém objemu kapaliny. Teplota varu vody je kolem 100 ° C, při tlaku 1 atm (760 mmHg).
K vyvolání změny skupenství z kapalné do plynné fáze je nutné dodávat energii (entalpie odpařování). Během varu zůstává teplota vody konstantní na 100 ° C, protože tepelná energie se ztrácí, protože kapalné molekuly vody vystupují jako vodní pára..
Rejstřík článků
Existují dva hlavní typy varu: jaderný a kritický tepelný tok..
Při nukleačním varu se na různých místech objemu kapaliny tvoří bubliny malého objemu..
Mezitím v kritickém tepelném toku dochází k varu, když se povrch, ze kterého je dodáváno teplo k vzniku varu, ohřeje nad hodnotu kritické teploty a vytvoří na povrchu vrstvu páry..
Zvýšení atmosférického tlaku vede ke zvýšení bodu varu, protože k vyrovnání atmosférického tlaku je nutné zvýšit tlak vodní páry. K dosažení tohoto cíle musí být teplota vody zvýšena, což vyžaduje vyšší kalorický výdaj..
Naopak, když klesá atmosférický tlak, jak se vyskytuje v hoře vysoké nadmořské výšky, bod varu klesá, protože je vyžadován nižší tlak par, který se rovná atmosférickému tlaku..
Molekuly v roztoku mají několik typů interakcí, včetně: disperzní nebo londýnské síly, dipól-dipólové síly a vodíkové můstky. Čím větší je velikost těchto sil, tím vyšší je bod varu..
K přerušení interakce mezi molekulami je zapotřebí tepelná energie, aby mohly mít dostatek energie k varu. Například: methylether (CdvaH6O) má teplotu varu 25 ° C, zatímco ethylether (C4H10O) má teplotu varu 78,5 ° C.
Rozdíl mezi body varu, přestože má podobné chemické struktury, je vysvětlen skutečností, že ethylether má vyšší molekulovou hmotnost; oba tvoří vodíkové vazby, ale disperzní síly v C4H10Nebo jsou silnější než v C.dvaH6NEBO.
Vaření vzniká v kapalině poblíž zdroje tepla, poté se šíří po celém objemu kapaliny. Na tomto obrázku je to patrné:
Mezitím je odpařování jevem povrchu kapaliny.
K odpařování dochází, když má molekula kapaliny na rozhraní vzduch-kapalina dostatek energie k překonání povrchového napětí, které na ni působí; takže uniká ze sinu kapaliny a přechází do plynné fáze.
Odpařování může nastat při jakékoli teplotě, ale možnost jeho výskytu se zvyšuje s teplotou. Následující obrázek ukazuje odpařování vody ze země:
Provádí se v zařízení zvaném autokláv, které má schopnost generovat vysoké tlaky vyvíjené vodní párou, která není schopna uniknout. Podobně dochází ke zvýšení bodu varu vody, což jí umožňuje dosáhnout teploty nad 100 ° C..
V autoklávu se sterilizují tkáňové kultivační materiály, chirurgické materiály, materiály pro použití v laboratořích, kultivační média atd. Podmínky použité pro sterilizaci v autoklávu jsou: 15 liber tlaku, teplota 121 ° C a doba trvání 15 minut.
Jídlo se ohřívá umístěním do vody. Během vaření se používají teploty, které se rovnají bodu varu vody (100 ° C). Jídlo se během doby, kterou zkušenost naznačí, zahřívá, aby dosáhlo optimálních podmínek pro požití.
Čínské jídlo používá minimální vaření a vaření v páře, aby zachovalo barvu, strukturu a chuť jídla. Typ vaření známý jako vaření vaří pomocí teplot pod bodem varu. Vaření jídla se také používá pomocí páry..
Tlakový hrnec se používá k vaření pokrmů. Jeho provoz je založen na jeho schopnosti omezit únik vodní páry produkované do atmosféry, což generuje zvýšení vnitřního tlaku..
Zvýšení tlaku vyvíjeného na povrch kapaliny v nádobě se promítá do zvýšení bodu varu a dosažení teplot nad 100 ° C. To zkracuje dobu vaření a tím šetří spotřebu paliva..
Voda se vaří na hydrofilních površích za účelem ochlazení jaderných reaktorů a vysoce výkonných elektronických zařízení, čímž se zabrání jejich přehřátí. K dosažení bodu varu a varu musí voda odebírat teplo ze svého okolí, což vede ke snížení jeho teploty.
Zvýšení bodu varu vody je kogrativní vlastnost; a proto závisí na koncentraci rozpuštěné rozpuštěné látky. Pokud to víme, lze odhadnout molární hmotnost rozpuštěné látky. Existují však přesnější metody, například: hmotnostní spektrometrie, která je stále užitečnou metodou..
Při rafinaci třtinového cukru na výrobu krystalického cukru se třtinová šťáva vaří a jeho teplota závisí na koncentraci cukru v ní..
Zvýšení bodu varu třtinové šťávy je měřítkem koncentrace cukru v roztoku. To je důležitá informace k dosažení krystalizace cukru.
Zatím žádné komentáře