Παράγοντες που επηρεάζουν το σημείο βρασμού

Το σημείο βρασμού ενός υγρού είναι η θερμοκρασία στην οποία μετατρέπεται σε ατμούς. Τα υγρά μετατρέπονται σε ατμούς όταν η πίεση ατμών τους ισούται με την πίεση του περιβάλλοντος αέρα. Η πίεση ατμού ενός υγρού είναι η πίεση που ασκείται από ένα υγρό όταν οι υγρές και αέριες καταστάσεις του έχουν φτάσει σε ισορροπία.

Ο μεγαλύτερος καθοριστικός παράγοντας του σημείου βρασμού ενός υγρού είναι η περιβάλλουσα πίεση. Σε ένα ανοιχτό σύστημα, η εξωτερική πίεση είναι πιθανότατα η ατμόσφαιρα της γης. Το νερό, για παράδειγμα, φτάνει την τυπική ατμοσφαιρική πίεση στους 100 βαθμούς Κελσίου. Αυτό το μέτρο λαμβάνεται στο επίπεδο της θάλασσας, όπου το πλήρες βάρος της γήινης ατμόσφαιρας πιέζεται κάτω από το νερό. Καθώς η ανύψωση αυξάνεται, το νερό μπορεί να βράσει σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Στην κορυφή του όρους Έβερεστ, το νερό βράζει περίπου στους 72 βαθμούς Κελσίου.

Όταν εξετάζουμε άλλα υγρά, περισσότεροι παράγοντες βοηθούν στον προσδιορισμό του σημείου βρασμού. Το κύριο μεταξύ αυτών είναι η δύναμη των δεσμών μεταξύ των μορίων. Η αιθυλική αλκοόλη, για παράδειγμα, έχει σημείο βρασμού 78,5 βαθμούς Κελσίου σε επίπεδο θάλασσας. Είναι ένα υγρό σε θερμοκρασία δωματίου και οι δεσμοί μεταξύ των μορίων του είναι συγκριτικά ισχυροί. Αντίθετα, ο μεθυλαιθέρας έχει «σημείο βρασμού» -25 βαθμούς Κελσίου. Σε θερμοκρασία δωματίου και στάθμη θάλασσας, ο μεθυλαιθέρας είναι αέριο.

Ένας αποτελεσματικός τρόπος αύξησης του σημείου βρασμού ενός υγρού είναι να προσθέσετε ένα άλλο συστατικό. Ενώ το νερό στο επίπεδο της θάλασσας έχει σημείο βρασμού 100 βαθμούς Κελσίου, το σημείο βρασμού του μπορεί να ανυψωθεί προσθέτοντας μια διαλυμένη ουσία, όπως το αλάτι. Ένας διαλύτης είναι οποιαδήποτε ουσία στην οποία διαλύεται ένας άλλος. Η ουσία που διαλύεται ονομάζεται διαλυμένη ουσία. Όταν μια διαλυμένη ουσία διαλύεται σε έναν διαλύτη, δημιουργείται ένα διάλυμα. Ένα διάλυμα βράζει συνήθως σε υψηλότερο σημείο από τον καθαρό διαλύτη.

Ο απλούστερος τρόπος για να αλλάξετε το σημείο βρασμού ενός υγρού είναι να αλλάξετε την περιβάλλουσα πίεση. Η χρήση ενός κλειστού συστήματος για την τεχνητή αύξηση της πίεσης θα αυξήσει το σημείο βρασμού ενός υγρού. Η μείωση της πίεσης του περιβάλλοντος, είτε αυξάνοντας το υψόμετρο είτε δημιουργώντας τεχνητά ένα κενό, θα μειώσει το σημείο βρασμού του ίδιου υγρού. Το σημείο βρασμού εξαρτάται από την ισχύ των δεσμών μεταξύ των μορίων του. Για αυτόν τον λόγο, η προσθήκη διαλυμένης ουσίας στο υγρό θα δημιουργήσει ισχυρότερους δεσμούς μεταξύ των μορίων, αυξάνοντας το σημείο βρασμού του διαλύματος χωρίς αύξηση της πίεσης.