Що відбувається з температурою кипіння при зниженні тиску?

У міру зниження тиску навколишнього повітря також знижується температура, необхідна для кипіння рідини. Наприклад, готування деяких продуктів на великих висотах займає більше часу, оскільки вода закипає при нижчих температурах; вода утримує менше тепла, тому правильне приготування вимагає більше часу. Зв'язок між тиском і температурою пояснюється властивістю, яка називається тиском пари, мірою того, як швидко молекули випаровуються з рідини.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Зі збільшенням температури навколишнього середовища температура кипіння також зростає. Це тому, що підвищена температура навколишнього середовища ускладнює випаровування пари з рідини, і для закипання потрібно більше енергії.

Тиск пари

Тиск парів речовини - це тиск парів, що чиняться на ємність з речовиною при певній температурі; це стосується як рідин, так і твердих речовин. Наприклад, ви наполовину наповнюєте ємність водою, відкачуєте повітря і закупорюєте ємність. Вода випаровується у вакуумі, утворюючи пару, яка чинить тиск. При кімнатній температурі тиск пари становить 0,03 атмосфери або 0,441 фунта на квадратний дюйм. Коли температура підвищується, тиск також зростає.

instagram story viewer

Хороші (молекулярні) вібрації

При будь-якій температурі вище нуля кельвіна молекули речовини вібрують у випадкових напрямках. Молекули вібрують швидше з підвищенням температури. Однак не всі молекули вібрують з однаковою швидкістю; одні рухаються повільно, а інші дуже швидко. Якщо найшвидші молекули знайдуть свій шлях до поверхні об’єкта, у них може вистачити енергії, щоб втекти в навколишній простір; це ті молекули, які випаровуються з речовини. Зі збільшенням температури все більше молекул отримують енергію, щоб випаровуватися з речовини, збільшуючи тиск пари вгору.

Паровий та атмосферний тиск

Якщо вакуум оточує речовину, молекули, які залишають поверхню, не зустрічають опору і утворюють пару. Однак, коли речовина оточене повітрям, тиск пари повинен перевищувати атмосферний, щоб молекули випаровувались. Якщо тиск пари нижчий за атмосферний, молекули, що виходять, змушені повернутися в речовину зіткненнями з молекулами повітря.

Дія кипіння та зменшення тиску

Рідина закипає, коли її найбільш енергійні молекули утворюють бульбашки пари. Однак при досить високому тиску повітря рідина стає гарячою, але не кипить і не випаровується. У міру зниження тиску навколишнього повітря молекули, що випаровуються з киплячої рідини, зустрічають менший опір молекул повітря і легше потрапляють у повітря. Оскільки тиск пари можна зменшити, температура, необхідна для кипіння рідини, також знижується.

Teachs.ru
  • Поділитися
instagram viewer