Koking er prosessen med å endre den aggregerte tilstanden til et stoff. Når vi snakker om vann, mener vi endringen fra væske til damp. Det er viktig å merke seg at koking ikke er fordampning, som kan oppstå selv ved romtemperatur. Ikke forveksle med koking, som er prosessen med å varme opp vann til en viss temperatur. Nå som vi forstår konseptene, kan vi bestemme ved hvilken temperatur vann koker.
Prosess
Prosessen med å transformere aggregeringstilstanden fra flytende til gassformig er kompleks. Og selv om folk ikke ser det, er det 4 stadier:
- I det første trinnet dannes det små bobler i bunnen av den oppvarmede beholderen. De kan også sees på sidene eller på overflaten av vannet. De dannes på grunn av utvidelsen av luftbobler,som alltid finnes i sprekkene i beholderen der vannet varmes opp.
- På det andre trinnet øker volumet av boblene. Alle begynner å skynde seg til overflaten, siden det er mettet damp inne i dem, som er lettere enn vann. Med en økning i oppvarmingstemperaturen øker trykket på boblene, og de skyves til overflaten på grunn av den velkjente Archimedes-kraften. Den karakteristiske boblende lyden kan høres når boblene stadig utvides og krymper.
- I tredje trinn kan et stort antall bobler ses på overflaten. Dette skaper i utgangspunktet uklarhet i vannet. Denne prosessen kalles populært «koking av den hvite nøkkelen», og den varer en kort periode.
- På det fjerde trinnet koker vannet intenst, store sprengende bobler dukker opp på overflaten, sprut er mulig. Oftest betyr sprut at væsken har nådd sin maksimale temperatur. Damp vil begynne å komme ut av vannet.
Det er kjent at vann koker ved en temperatur på 100 grader, noe som bare er mulig på fjerde trinn.
Damptemperatur
Damp er en av vanntilstandene. Når den kommer inn i luften, utøver den, som andre gasser, et visst trykk på den. Under fordampning forblir temperaturen på damp og vann konstant inntil hele væsken endrer sin aggregeringstilstand. Dette fenomenet kan forklares med at ved koking brukes all energi på å omdanne vann til damp.
Helt i begynnelsen av kokingen, en fuktigmettet damp, som etter fordampning av all væske blir tørr. Hvis temperaturen begynner å overstige vanntemperaturen, blir slik damp overopphetet, og med tanke på egenskapene vil den være nærmere gass.
Kokende s altvann
Det er interessant å vite ved hvilken temperatur vann med høyt s altinnhold koker. Det er kjent at det bør være høyere på grunn av innholdet av Na+ og Cl-ioner i sammensetningen, som opptar et område mellom vannmolekyler. Denne kjemiske sammensetningen av vann med s alt skiller seg fra den vanlige ferske væsken.
Faktum er at i s altvann er det en hydreringsreaksjon - prosessen med å feste vannmolekyler til s altioner. Bindingen mellom ferskvannsmolekyler er svakere enn de som dannes under hydrering, så kokende væske med oppløst s alt vil ta lengre tid. Når temperaturen stiger, beveger molekylene i vann som inneholder s alt seg raskere, men det er færre av dem, og derfor forekommer kollisjoner mellom dem sjeldnere. Som et resultat produseres det mindre damp og trykket er derfor lavere enn damphodet til ferskvann. Derfor kreves det mer energi (temperatur) for full fordamping. I gjennomsnitt, for å koke én liter vann som inneholder 60 gram s alt, er det nødvendig å heve kokepunktet for vann med 10 % (det vil si med 10 C).
Kokingsavhengighet av trykk
Det er kjent at i fjellet, uavhengig av vanns kjemiske sammensetning, vil kokepunktet være lavere. Dette skyldes det faktum at det atmosfæriske trykket i høydenunder. Norm alt trykk anses å være 101.325 kPa. Med det er kokepunktet for vann 100 grader Celsius. Men klatrer du et fjell, hvor trykket i gjennomsnitt er 40 kPa, så vil vannet koke der ved 75,88 C. Men dette betyr ikke at matlaging i fjellet vil ta nesten halvparten av tiden. For varmebehandling av produkter er det nødvendig med en viss temperatur.
Det antas at i en høyde på 500 meter over havet vil vann koke ved 98,3 C, og i en høyde på 3000 meter vil kokepunktet være 90 C.
Merk at denne loven også virker i motsatt retning. Hvis en væske plasseres i en lukket kolbe som damp ikke kan passere gjennom, vil trykket i denne kolben øke når temperaturen stiger og det dannes damp, og koking ved forhøyet trykk vil skje ved høyere temperatur. For eksempel, ved et trykk på 490,3 kPa, vil kokepunktet for vann være 151 C.
Kokende destillert vann
Destillert vann er renset vann uten urenheter. Det brukes ofte til medisinske eller tekniske formål. Gitt at det ikke er urenheter i slikt vann, brukes det ikke til matlaging. Det er interessant å merke seg at destillert vann koker raskere enn vanlig ferskvann, men kokepunktet forblir det samme - 100 grader. Forskjellen i koketid vil imidlertid være minimal – bare en brøkdel av et sekund.
I en tekanne
Ofte lurer folkved hvilken temperatur koker vannet i kjelen, siden det er disse enhetene de bruker til å koke væsken. Tatt i betraktning at det atmosfæriske trykket i leiligheten er lik standarden, og vannet som brukes ikke inneholder s alter og andre urenheter som ikke skal være der, vil kokepunktet også være standard - 100 grader. Men hvis vannet inneholder s alt, vil kokepunktet, som vi allerede vet, være høyere.
Konklusjon
Nå vet du ved hvilken temperatur vann koker, og hvordan atmosfærisk trykk og væskesammensetning påvirker denne prosessen. Det er ikke noe komplisert i dette, og barn får slik informasjon på skolen. Det viktigste å huske på er at når trykket synker, synker også væskens kokepunkt, og når det stiger, øker det også.
På Internett kan du finne mange forskjellige tabeller som indikerer avhengigheten av en væskes kokepunkt av atmosfæretrykket. De er tilgjengelige for alle og brukes aktivt av skoleelever, studenter og til og med lærere ved institutter.
