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.

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.

  • Поділитися
instagram viewer