Paano nagbabago ang kumukulo ng tubig sa presyon

Talaan ng mga Nilalaman:

Paano nagbabago ang kumukulo ng tubig sa presyon
Paano nagbabago ang kumukulo ng tubig sa presyon
Anonim

Bakit nagsimulang kumulo ang isang tao ng tubig bago ito inumin? Tama, upang maprotektahan ang iyong sarili mula sa maraming pathogenic bacteria at virus. Ang tradisyon na ito ay dumating sa teritoryo ng medyebal na Russia kahit na bago si Peter the Great, kahit na pinaniniwalaan na siya ang nagdala ng unang samovar sa bansa at ipinakilala ang ritwal ng hindi nagmamadaling pag-inom ng tsaa sa gabi. Sa katunayan, ang aming mga tao ay gumamit ng isang uri ng samovar sa sinaunang Russia upang gumawa ng mga inumin mula sa mga halamang gamot, berry at mga ugat. Ang pagpapakulo ay kinakailangan dito pangunahin para sa pagkuha ng mga kapaki-pakinabang na extract ng halaman, sa halip na para sa pagdidisimpekta. Sa katunayan, sa oras na iyon ay hindi pa alam ang tungkol sa microcosm kung saan nakatira ang mga bakterya at virus na ito. Gayunpaman, salamat sa pagkulo, ang ating bansa ay nalampasan ng mga pandaigdigang pandemya ng mga kakila-kilabot na sakit tulad ng cholera o diphtheria.

kumukulo na punto ng tubig bilang isang function ng presyon
kumukulo na punto ng tubig bilang isang function ng presyon

Celsius scale

Ang mahusay na meteorologist, geologist at astronomer mula sa Sweden na si Anders Celsius, ay orihinal na gumamit ng halaga na 100 degrees upang ipahiwatig ang pagyeyelo ng tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon, at ang kumukulong punto ng tubig ay kinuha bilang zero degrees. At pagkatapos nitokamatayan noong 1744, isang hindi gaanong sikat na tao, ang botanist na si Carl Linnaeus at ang kahalili ng Celsius Morten Strömer, na binaligtad ang sukat na ito para sa kadalian ng paggamit. Gayunpaman, ayon sa iba pang mga mapagkukunan, si Celsius mismo ang gumawa nito ilang sandali bago siya namatay. Ngunit sa anumang kaso, ang katatagan ng mga pagbabasa at ang naiintindihan na pagtatapos ay nakaimpluwensya sa malawakang paggamit ng paggamit nito sa mga pinaka-prestihiyosong propesyon sa agham noong panahong iyon - mga chemist. At, sa kabila ng katotohanan na ang nakabaligtad na marka ng sukat sa 100 degrees ay nagtatakda ng punto ng matatag na pagkulo ng tubig, at hindi ang simula ng pagyeyelo nito, nagsimulang taglayin ng sukat ang pangalan ng pangunahing lumikha nito, Celsius.

Ibaba ng kapaligiran

Gayunpaman, hindi lahat ay kasing simple ng tila sa unang tingin. Sa pagtingin sa anumang diagram ng estado sa mga coordinate ng P-T o P-S (ang entropy S ay isang direktang pag-andar ng temperatura), makikita natin kung gaano kalapit ang kaugnayan ng temperatura at presyon. Ang kumukulo na punto ng tubig ay nagbabago rin sa presyon. At alam na alam ng sinumang umaakyat ang ari-arian na ito. Ang bawat isa na kahit isang beses sa kanyang buhay ay nakaunawa sa taas na higit sa 2000-3000 metro sa ibabaw ng antas ng dagat ay alam kung gaano kahirap huminga sa altitude. Ito ay dahil sa mas mataas tayo, nagiging mas manipis ang hangin. Ang presyon ng atmospera ay bumaba sa ibaba ng isang kapaligiran (sa ibaba ng N. O., iyon ay, sa ibaba ng "mga normal na kondisyon"). Bumababa rin ang kumukulong punto ng tubig. Depende sa pressure sa bawat altitude, maaari itong kumulo sa parehong otsenta at animnapung degrees Celsius.

100 degrees
100 degrees

Mga pressure cooker

Gayunpaman, dapat tandaan na kahit na ang mga pangunahing mikrobyo ay namamatay sa temperaturang higit sa animnapung digri Celsius, marami ang maaaring mabuhay sa walumpung digri o higit pa. Iyon ang dahilan kung bakit nakakamit namin ang tubig na kumukulo, iyon ay, dinadala namin ang temperatura nito sa 100 ° C. Gayunpaman, may mga kagiliw-giliw na kagamitan sa kusina na nagbibigay-daan sa iyo upang bawasan ang oras at init ang likido sa mataas na temperatura, nang hindi kumukulo at nawawala ang masa sa pamamagitan ng pagsingaw. Napagtatanto na ang kumukulong punto ng tubig ay maaaring magbago depende sa presyon, ang mga inhinyero mula sa Estados Unidos, batay sa isang French prototype, ay nagpakilala sa mundo sa isang pressure cooker noong 1920s. Ang prinsipyo ng operasyon nito ay batay sa katotohanan na ang talukap ng mata ay mahigpit na pinindot laban sa mga dingding, nang walang posibilidad ng pag-alis ng singaw. Ang pagtaas ng presyon ay nilikha sa loob, at ang tubig ay kumukulo sa mas mataas na temperatura. Gayunpaman, ang mga naturang device ay medyo mapanganib at madalas na humantong sa mga pagsabog at malubhang pagkasunog sa mga user.

paunang kumukulo ng tubig
paunang kumukulo ng tubig

Ideal

Tingnan natin kung paano dumarating at napupunta ang proseso. Isipin ang isang perpektong makinis at walang katapusan na malaking heating surface, kung saan ang distribusyon ng init ay pare-pareho (parehong dami ng thermal energy ang ibinibigay sa bawat square millimeter ng surface), at ang surface roughness coefficient ay nagiging zero. Sa kasong ito, sa n. y. Ang pagkulo sa isang laminar boundary layer ay magsisimula nang sabay-sabay sa buong surface area at magaganap kaagad, agad na sumingaw ang buong unit volume ng likido na matatagpuan sa ibabaw nito. Ito ang mga ideal na kondisyon, sa totoong buhay hindi ito nangyayari.

kumukulong tubig kung gaano karaming degrees
kumukulong tubig kung gaano karaming degrees

Reality

Alamin natin kung ano ang paunang kumukulo ng tubig. Depende sa presyon, binabago din nito ang mga halaga nito, ngunit ang pangunahing punto dito ay nakasalalay dito. Kahit na kunin namin ang pinakamakinis, sa aming opinyon, mag-pan at dalhin ito sa ilalim ng isang mikroskopyo, pagkatapos ay sa eyepiece nito ay makikita natin ang hindi pantay na mga gilid at matalim na madalas na mga taluktok na nakausli sa itaas ng pangunahing ibabaw. Ang init sa ibabaw ng kawali, ipagpalagay natin, ay ibinibigay nang pantay-pantay, bagaman sa katotohanan ay hindi rin ito isang ganap na totoong pahayag. Kahit na ang kawali ay nasa pinakamalaking burner, ang gradient ng temperatura ay hindi pantay na ipinamamahagi sa kalan, at palaging may mga lokal na overheating zone na responsable para sa maagang pagkulo ng tubig. Ilang digri ang sabay-sabay sa mga taluktok ng ibabaw at sa mababang lupain nito? Ang mga taluktok sa ibabaw na may walang patid na supply ng init ay mas mabilis na uminit kaysa sa mababang lupain at tinatawag na mga depression. Bukod dito, napapalibutan sa lahat ng panig ng tubig na may mababang temperatura, mas mahusay silang nagbibigay ng enerhiya sa mga molekula ng tubig. Ang thermal diffusivity ng mga taluktok ay isa at kalahati hanggang dalawang beses na mas mataas kaysa sa mababang lupain.

ano ang kumukulo ng tubig sa normal na presyon
ano ang kumukulo ng tubig sa normal na presyon

Temperature

Kaya ang paunang kumukulo ng tubig ay humigit-kumulang walumpu digri Celsius. Sa halagang ito, ang mga taluktok sa ibabaw ay nagbibigay ng sapat na init upang agad na pakuluan ang likido at bumuo ng mga unang bula na nakikita ng mata, na mahiyaing nagsisimulang tumaas sa ibabaw. Ano ang kumukulo ng tubig sanormal pressure - marami ang nagtatanong. Ang sagot sa tanong na ito ay madaling mahanap sa mga talahanayan. Sa atmospheric pressure, nagkakaroon ng stable boil sa 99.9839 °C.

Inirerekumendang: