Pourquoi une personne a-t-elle commencé à faire bouillir de l'eau devant elleutilisation directe? Correctement, pour vous protéger de nombreuses bactéries et virus pathogènes. Cette tradition est arrivée sur le territoire de la Russie médiévale avant même Pierre le Grand, bien que l'on pense que c'est lui qui a introduit le premier samovar dans le pays et a introduit le rite de boire du thé sans hâte le soir. En fait, notre peuple utilisait une sorte de samovar même dans la Russie ancienne pour faire des boissons à partir d'herbes, de baies et de racines. L'ébullition était nécessaire ici principalement pour l'extraction d'extraits de plantes utiles, plutôt que pour la désinfection. En effet, à cette époque, on ne connaissait même pas le microcosme où vivent ces bactéries avec des virus. Cependant, grâce à l'ébullition, notre pays a été contourné par des pandémies mondiales de maladies terribles telles que le choléra ou la diphtérie.
Grand météorologue, géologue et astronome de SuèdeAnders Celsius utilisait à l'origine une valeur de 100 degrés pour représenter le point de congélation de l'eau dans des conditions normales, et le point d'ébullition de l'eau a été considéré comme égal à zéro degré. Et après sa mort en 1744, une personne non moins célèbre, le botaniste Karl Linnaeus et le successeur de Celsius Morten Stremer, a tourné cette échelle pour la facilité d'utilisation. Cependant, selon d'autres sources, cela a été fait par Celsius lui-même peu de temps avant sa mort. Mais dans tous les cas, la stabilité des lectures et une graduation claire ont influencé son utilisation généralisée parmi les professions scientifiques les plus prestigieuses de l'époque - les chimistes. Et, malgré le fait que sous sa forme inversée, la marque d'échelle de 100 degrés définisse le point d'ébullition stable de l'eau, et non le début de sa congélation, la balance a commencé à porter le nom de son créateur principal, Celsius.
Cependant, tout n'est pas aussi simple qu'il y paraît au début.vue. En regardant n'importe quel diagramme d'état en coordonnées P-T ou P-S (l'entropie S est une fonction directe de la température), nous pouvons voir à quel point la température et la pression sont étroitement liées. De même, le point d'ébullition de l'eau, en fonction de la pression, change ses valeurs. Et tout grimpeur connaît bien cette propriété. Quiconque a au moins une fois dans sa vie atteint une altitude de plus de 2000 à 3000 mètres au-dessus du niveau de la mer sait à quel point il est difficile de respirer en altitude. Cela est dû au fait que plus nous montons, plus l'air devient mince. La pression atmosphérique chute en dessous d'une atmosphère (en dessous des conditions normales, c'est-à-dire en dessous des «conditions normales»). Le point d'ébullition de l'eau baisse également. En fonction de la pression à chacune des hauteurs, il peut bouillir à 80 ou 60 degrés Celsius.
Cependant, il ne faut pas oublier que bien que les principaux microbeset meurent à des températures supérieures à soixante degrés Celsius, beaucoup peuvent survivre à quatre-vingts degrés ou plus. C'est pourquoi nous essayons de faire bouillir de l'eau, c'est-à-dire que nous portons sa température à 100 ° C. Cependant, il existe des appareils de cuisine intéressants qui vous permettent de raccourcir le temps et de chauffer le liquide à des températures élevées, sans le faire bouillir et perdre de la masse par évaporation. Conscients que le point d'ébullition de l'eau peut changer en fonction de la pression, des ingénieurs américains, basés sur un prototype français, ont présenté un autocuiseur au monde dans les années 1920. Le principe de son fonctionnement repose sur le fait que le couvercle est étroitement pressé contre les parois, sans possibilité d'évacuation de la vapeur. Une pression accrue est créée à l'intérieur et l'eau bout à des températures plus élevées. Cependant, de tels appareils sont assez dangereux et entraînent souvent une explosion et de graves brûlures pour les utilisateurs.
Voyons comment ça va et vient tout seulprocessus. Imaginez une surface de chauffage parfaitement lisse et infiniment grande, où la distribution de la chaleur se produit uniformément (la même quantité d'énergie thermique est fournie à chaque millimètre carré de la surface), et le coefficient de rugosité de surface tend vers zéro. Dans ce cas, avec n. à. l'ébullition dans une couche limite laminaire commencera simultanément sur toute la surface et se produira instantanément, évaporant immédiatement la totalité du volume unitaire du liquide sur sa surface. Ce sont des conditions idéales, dans la vraie vie cela ne se produit pas.
Découvrons quelle est la température initialeeau bouillante. En fonction de la pression, il change également ses valeurs, mais le point principal ici est le suivant. Même si nous prenons le plus lisse, à notre avis, pan et le porter sous un microscope, alors dans son oculaire, nous verrons des bords inégaux et des pics fréquents et nets dépassant de la surface principale. Nous supposons que la chaleur est fournie à la surface de la casserole uniformément, bien qu'en réalité ce ne soit pas tout à fait vrai. Même lorsque la casserole est sur le plus gros brûleur, le gradient de température est inégalement réparti sur le poêle, et il y a toujours des zones de surchauffe locales responsables de l'ébullition précoce de l'eau. Combien de degrés y a-t-il aux sommets de la surface et dans ses basses terres? Avec un apport de chaleur ininterrompu, les pics de surface se réchauffent plus rapidement que les basses terres et les soi-disant dépressions. De plus, entourés de tous côtés par de l'eau à basse température, ils donnent mieux de l'énergie aux molécules d'eau. La diffusivité thermique des pics est une fois et demie à deux fois supérieure à celle des basses terres.
C'est pourquoi le point d'ébullition initial de l'eauest d'environ quatre-vingts degrés Celsius. A cette valeur, les pics de surface apportent une quantité de chaleur suffisante nécessaire à l'ébullition instantanée du liquide et à la formation des premières bulles visibles à l'œil, qui commencent timidement à remonter à la surface. Et quel est le point d'ébullition de l'eau à pression normale - beaucoup se demandent. La réponse à cette question se trouve facilement dans les tableaux. A pression atmosphérique, une ébullition stable s'établit à 99,9839 ° C.
