Co je vaření? Specifické odpařování tepla

Co je vroucí, je známo ze školních osnov. Nicméně tato znalost rychle zmizí a postupně lidé přestanou věnovat pozornost podstatě obvyklých jevů. Někdy je užitečné připomenout teoretické znalosti.

Definice

Co je vaření? Jedná se o fyzický proces, při kterém dochází k intenzivnímu odpařování jak na volném povrchu kapaliny, tak uvnitř její struktury. Jedním z příznaků varu je tvorba bublin, které se skládají z nasycených vodních par a vzduchu.

Stojí za zmínku existence takové koncepce jako bod varu. Rychlost tvorby páry závisí také na tlaku. Musí to být trvalé. Zpravidla je hlavní charakteristika tekuté chemikálie je bod varu při normálním atmosférickém tlaku. Ovšem faktory, jako je intenzita zvukových vln, ionizace vzduchu, mohou také ovlivnit tento proces.

Stupně vařící vody

Pára se začíná vytvářet během procesu zahřívání. Varování zahrnuje průchod kapaliny skrze 4 stupně:

1. Na dně nádoby i na stěnách se začínají vytvářet malé bubliny. To je důsledkem skutečnosti, že praskliny v materiálu, z něhož je nádoba vyrobena, obsahují vzduch, který expanduje pod vlivem vysoké teploty.
2. Bubliny se začínají zvyšovat v objemu, v důsledku čehož se rozlévají na povrch vody. Pokud horní vrstva kapaliny dosud nedosáhla bodu varu, dutiny klesnou dolů a poté se opět začnou sklánět nahoru. Tento proces vede ke vzniku zvukových vln. Proto během varu vody slyšíme hluk.
3. Nejvyšší počet bublin se dostává na povrch, což vytváří dojem zakalení vody. Potom tekutina zbledne. Vzhledem k vizuálnímu efektu se tento stupeň varu nazývá "bílý klíč".
4. Tam je intenzivní turbulence, která je doprovázena tvorbou velkých bublin, které rychle prasknou. Tento proces je doprovázen vzhledem postříkání, stejně jako intenzivní tvorbou páry.

Specifické odpařování tepla

Prakticky každý den narazíme na takové jevy jako varu. Specifické odpařování tepla je fyzikální veličina, která ji určuje množství tepla. S jeho pomocí může být kapalná látka převedena na páru. Pro výpočet tohoto parametru je nutné rozdělit tepelnou hodnotu odpařování o hmotnost.

Jak se měření provádí

Indikátor specifické teplo vzdělání se provádí v laboratoři provedením vhodných experimentů. Patří sem:

• je měřeno požadované množství kapaliny, které se potom nalije do kalorimetru;
• počáteční měření teploty vody;
• na hořáku je umístěna baňka s látkou, která má být předem umístěna;
• Pára vyzařovaná testovanou látkou se uvede do kalorimetru;
• opakované měření teploty vody;
• Kalorimetr se zváží, což umožňuje vypočítat hmotnost kondenzovaných par.

Režim vaření v bublinách

Pochopení otázky, co je vaření, stojí za zmínku, že má několik režimů. Při zahřátí se tedy může vytvářet pára ve formě bublinek. Pravidelně rostou a prasknou. Takový varu se nazývá bublina. Obvykle jsou na stěnách nádoby vytvořeny dutiny naplněné párou. To je způsobeno skutečností, že jsou obvykle přehřáté. To je nezbytná podmínka pro vaření, protože jinak bubliny se zhroutí a nedosáhnou velkých velikostí.

Režim filmu varu

Co je vaření? Nejjednodušší způsob, jak vysvětlit tento proces, je odpařování při určité teplotě a konstantním tlaku. Kromě bublinového režimu je film také izolován. Její podstatou je, že když se teplo zvyšuje, jednotlivé bubliny se spojují a vytvářejí vrstvu páry na stěnách nádoby. Když dosáhnou kritické úrovně, prolomí se na hladinu vody. Tento režim vaření se liší tím, že stupeň přenosu tepla ze stěn nádoby na samotnou kapalinu je výrazně snížen. Důvodem je tentýž parní film.

Bod varu

Mělo by být poznamenáno, že existuje závislost bodu varu na tlaku, který se objevuje na povrchu ohřáté kapaliny. Takže to je obyčejně věřil, že voda vaří při zahřátí na 100 stupňů Celsia. Nicméně tento indikátor lze považovat za platný pouze tehdy, když je index atmosférického tlaku považován za normální (101 kPa). Pokud se zvýší, bod varu se rovněž změní ve směru vzrůstu. Například v populárních hrncích s tlakovou nádobou je tlak přibližně 200 kPa. Bod varu tak vzrůstá o 20 bodů (až o 20 stupňů).

Příkladem nízkého atmosférického tlaku lze považovat horské oblasti. Protože je tam dost malý, voda začíná vařit při teplotě asi 90 stupňů. Obyvatelé takových oblastí musí věnovat mnohem více času přípravě jídla. Takže například k vaření vajíčka je nutné ohřát vodu o méně než 100 stupňů, jinak by se protein neobjevil.

Bod varu látky závisí na indexu nasyceného výparu par. Jeho vliv na teplotu je nepřímo úměrný. Například rtuť se vaří při zahřátí na 357 stupňů Celsia. To lze vysvětlit skutečností, že tlak nasycených par je pouze 114 Pa (u vody je to 101 325 Pa).

Vaření v různých podmínkách

V závislosti na podmínkách a stavu kapaliny se může bod varu podstatně lišit. Například stojí za přidání soli do kapaliny. Iony chlóru a sodíku jsou umístěny mezi molekul vody. Varování vyžaduje řádu většího množství energie a tím i čas. Navíc tato voda vytváří mnohem méně páry.

Kanvica se používá pro vroucí vodu v domácích podmínkách. Používá-li se čistá kapalina, je procesní teplota standardně 100 stupňů. Za podobných podmínek destilovaná voda varí. Nicméně, trochu méně času budeme věnovat, pokud vezmeme v úvahu nepřítomnost cizích nečistot.

Co rozlišuje varu od odpařování

Kdykoli dojde k varu vody, pára se uvolní do atmosféry. Tyto dva procesy však nelze identifikovat. Jedná se pouze o způsoby odpařování, které se vyskytují za určitých podmínek. Takže varu je fázový přechod prvního řádu. Tento proces je intenzivnější než odpařování. To je je způsobeno tvorbou vodních par. Je také třeba poznamenat, že proces odpařování se vyskytuje výhradně na vodní hladině. Bod varu se týká celého objemu kapaliny.

Na co závisí odpařování?

Odpařování je proces přeměny kapalné nebo pevné látky na plynný stav. Existuje "let" atomů a molekul, jejichž spojení se zbytkem částic oslabí pod vlivem určitých podmínek. Rychlost odpařování může být ovlivněna následujícími faktory:

• plocha povrchu kapaliny;
• teplota samotné látky, stejně jako životní prostředí;
• rychlost molekul;
• druhu látky.

Zajímavé informace o varu

Energie vroucí vody je široce používána člověkem v každodenním životě. Tento proces se stal tak běžným a známým, že nikdo nepřemýšlí o své povaze a rysech. Několik zajímavých skutečností je však spojeno s vroucí:

• Pravděpodobně všichni všimli, že ve víčku konvice je díra, ale jen málo lidí si myslí o svém účelu. Provádí se za účelem částečného uvolnění páry. V opačném případě může voda proudit hrdlem.
• Doba vaření brambor, vajec a jiných potravinářských výrobků nezávisí na tom, jak moc je ohřívač. Záleží pouze na tom, jak dlouho jsou pod vlivem vroucí vody.
• Při rychlosti, jako je teplota varu, nemá vliv na výkon topného zařízení. To může ovlivnit pouze rychlost odpařování kapaliny.
• Varování je spojeno nejen s ohřevem vody. Pomocí tohoto procesu můžete také zmrazit kapalinu. Během procesu varu musí být provedena nepřetržitá evakuace vzduchu z nádoby.
• Jedním z nejnaléhavějších problémů pro ženy v domácnosti je to, že mléko může "utéct". Riziko tohoto jevu se tak výrazně zvyšuje během zhoršování počasí, což je doprovázeno poklesem atmosférického tlaku.
• Nejhorší vroucí voda se získává v hlubinných podzemních dolech.
• Experimentálním výzkumem se vědci podařilo zjistit, že na Marsu voda varí při teplotě 45 stupňů Celsia.

Může voda vařit při pokojové teplotě?

Jednoduchými výpočty se vědci podařilo zjistit, že se voda může vařit pokojová teplota na úrovni stratosféry. Podobné podmínky mohou být znovu vytvořeny pomocí vakuové pumpy. Nicméně, podobné zkušenosti mohou být provedeny v jednodušších, světských podmínkách.

V litrové baňce musíte vařit 200 ml vody a pokud je nádoba naplněna párou, musí být pevně uzavřena, odstraněna z ohně. Když je umístíte nad krystalizátor, je nutné počkat na konec procesu varu. Pak baňka nalila studenou vodu. Poté plavidlo opět začne intenzivně vařit. To je způsobeno tím, že pod vlivem nízké teploty se pára v horní části žárovky sníží.