Какво се случва с температурата на кипене при намаляване на налягането?

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

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

С повишаване на температурата на околната среда температурите на кипене също се увеличават. Това е така, защото повишената температура на околната среда затруднява изпаряването на парите от течността и е необходимо повече енергия за кипене.

Налягане на парите

Налягането на парите на веществото е налягането на парите, упражнявани върху контейнер с веществото при определена температура; това важи както за течности, така и за твърди вещества. Например, наполовина пълните контейнер с вода, изпомпвате въздуха и запечатвате контейнера. Водата се изпарява във вакуума, образувайки пара, която оказва натиск. При стайна температура налягането на парите 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 нулата келвин, молекулите в дадено вещество вибрират в произволни посоки. Молекулите вибрират по-бързо с повишаване на температурите. Не всички молекули обаче вибрират със същата скорост; някои се движат бавно, докато други са много бързи. Ако най-бързите молекули намерят пътя си към повърхността на даден обект, те може да имат достатъчно енергия, за да избягат в околното пространство; това са тези молекули, които се изпаряват от веществото. С повишаване на температурата, повече молекули имат енергията да се изпари от веществото, карайки налягането на парите нагоре.

Парно и атмосферно налягане

Ако вакуумът заобикаля вещество, молекулите, които напускат повърхността, не срещат никакво съпротивление и произвеждат пари. Когато обаче веществото е заобиколено от въздух, налягането на парите му трябва да надвишава атмосферното налягане, за да могат молекулите да се изпарят. Ако налягането на парите е по-ниско от атмосферното, молекулите, които напускат, се принуждават да влязат обратно във веществото чрез сблъсъци с въздушни молекули.

Действие на кипене и намаляване на налягането

Течността кипи, когато нейните най-енергични молекули образуват мехурчета пара. При достатъчно високо въздушно налягане обаче течността се нагрява, но не кипи и не се изпарява. Когато налягането на околния въздух намалява, молекулите, изпаряващи се от вряща течност, срещат по-малко съпротивление от молекулите на въздуха и по-лесно навлизат във въздуха. Тъй като налягането на парите може да бъде намалено, температурата, необходима за кипене на течността, също се намалява.

  • Дял
instagram viewer