沸騰とは何ですか？比蒸発熱

沸騰しているものは学校から知られていますプログラム。それにもかかわらず、この知識はすぐに蒸発し、徐々に人々は身近な現象の本質に注意を払うのをやめます。理論的な知識を思い出すと役立つ場合があります。

定義

沸騰とは何ですか？これは、液体の自由表面とその構造の内部の両方で激しい気化が発生する物理的プロセスです。沸騰の兆候の1つは、飽和蒸気と空気で構成される気泡の形成です。

そのようなものの存在は注目に値します沸騰温度。蒸気発生率も圧力に依存します。一定でなければなりません。通常、液体化学物質の主な特徴は、通常の大気圧での沸点です。それにもかかわらず、このプロセスは、音波の強さ、空気のイオン化などの要因によっても影響を受ける可能性があります。

沸騰したお湯の段階

加熱などの手順で必然的に蒸気が発生し始めます。沸騰には、液体が4つの段階を通過することが含まれます。

1. 船の底と壁から始めます小さな泡が形成されます。これは、容器を構成する材料の亀裂に空気が含まれており、高温の影響で膨張するためです。
2. 泡は、で、ボリュームが増加し始めますその結果、それらは水面に発生します。液体の上層がまだ沸点に達していない場合、空洞は底に沈み、その後再び上向きになり始めます。このプロセスは音波の形成につながります。そのため、お湯を沸かしているときに音が聞こえます。
3. 最大量が水面に浮かぶ泡、水中の濁りの印象を与えます。その後、液体は青白くなります。視覚効果を考えると、この沸騰段階は「白い鍵」と呼ばれます。
4. 激しい泡立ちが観察され、それは急速に破裂する大きな泡の形成を伴う。このプロセスには、水しぶきの出現と激しい蒸気発生が伴います。

比蒸発熱

ほぼ毎日私たちはこれに直面しています沸騰のような現象。比熱気化は、熱量を決定する物理量です。その助けを借りて、液体物質を蒸気に変換することができます。このパラメータを計算するには、蒸発熱を質量で割る必要があります。

測定の方法

比熱は、適切な実験を行うことにより、実験室の条件で測定されます。これらには、次のアクションが含まれます。

• 必要な量の液体が測定され、熱量計に注がれます。
• 水温の初期測定が実行されます。
• あらかじめ試験物質を入れたフラスコをバーナーに取り付けます。
• 試験物質から放出された蒸気は熱量計に放出されます。
• 水温が再測定されます。
• 熱量計の重量を測定して、凝縮した蒸気の質量を計算します。

泡沸騰

沸騰とは何かという問題に対処するために、いくつかのモードがあることに注意してください。したがって、加熱すると、蒸気が泡の形で形成される可能性があります。それらは定期的に成長し、破裂します。この沸騰体制は泡沸騰と呼ばれます。通常、蒸気で満たされた空洞は、容器の壁に正確に形成されます。これは、通常、過熱しているためです。これは沸騰の必要条件です。そうしないと、泡が大きなサイズに達することなく崩壊するからです。

フィルム沸騰モード

沸騰とは何ですか？このプロセスを説明する最も簡単な方法は、特定の温度と一定の圧力での気化です。バブルモードに加えて、フィルムも区別されます。その本質は、熱流束が増加すると、個々の気泡が結合して容器の壁に蒸気層を形成するという事実にあります。重要な指標に達すると、それらは水面に突破します。この沸騰モードは、容器の壁から液体自体への熱伝達の程度が大幅に減少するという点で異なります。この理由は、まったく同じ蒸気膜です。

沸騰温度

依存関係があることは注目に値します加熱された液体の表面にある圧力の沸点。そのため、摂氏100度に加熱すると水が沸騰することが一般的に認められています。それにもかかわらず、この指標は、大気圧の指標が正常（101 kPa）であると見なされる場合にのみ有効と見なすことができます。上昇すると沸点も上昇します。たとえば、一般的な圧力鍋では、圧力は約200kPaです。したがって、沸点は20ポイント（最大20度）上昇します。

低気圧の例は山岳地帯を数えます。ですから、そこはかなり小さいので、水は約90度の温度で沸騰し始めます。そのような地域の住民は、食糧を準備するためにより多くの時間を費やさなければなりません。したがって、たとえば、卵を沸騰させるには、水を少なくとも100度加熱する必要があります。そうしないと、タンパク質がカールしません。

物質の沸騰は圧力インジケーターに依存します飽和蒸気。温度への影響は反比例します。たとえば、水銀は摂氏357度に加熱されると沸騰します。これは、飽和蒸気圧がわずか114 Paであるという事実によって説明できます（水の場合、この数値は101 325 Paです）。

さまざまな条件下で沸騰

液体の状態と状態に応じて、沸点は大幅に変動する可能性があります。たとえば、液体に塩を加えます。塩素イオンとナトリウムイオンは水分子の間にあります。したがって、沸騰には桁違いのエネルギーが必要であり、したがって、より多くの時間が必要です。さらに、この水ははるかに少ない蒸気を生成します。

やかんは家庭で水を沸騰させるために使用されます条件。純粋な液体を使用する場合、このプロセスの温度は標準の100度です。蒸留水は同様の条件下で沸騰します。ただし、不純物がないことを考慮すると、少し時間がかかります。

沸騰と蒸発の違いは何ですか

水が沸騰するたびに、蒸気大気中に放出された。しかし、これら2つのプロセスを同一視することはできません。これらは、特定の条件下で発生する気化の方法にすぎません。したがって、沸騰は一次相転移です。このプロセスは、蒸発よりも強力です。これは、蒸気センターの形成によるものです。蒸発プロセスが水面でのみ発生することも注目に値します。沸騰とは、液体の全量を指します。

蒸発は何に依存しますか？

蒸発はプロセスです液体または固体の物質を気体の状態に変換します。原子と分子は「飛び出し」、特定の条件下で残りの粒子との結合が弱まります。蒸発速度は、次の要因の影響を受ける可能性があります。

• 液体の表面積;
• 物質自体の温度、および環境。
• 分子の動きの速度;
• 物質の種類。

沸騰についての興味深い事実

水の沸騰エネルギーは広く使われています日常生活の中で人。このプロセスは非常に一般的で馴染み深いものになっているため、その性質や機能については誰も考えていません。それにもかかわらず、多くの興味深い事実が沸騰に関連しています。

• おそらく誰もがティーポットの蓋に含まれていることに気づいたでしょう穴ですが、その目的について考える人はほとんどいません。それは部分的に蒸気を放出することを目的として行われます。そうしないと、注ぎ口から水がこぼれる可能性があります。
• じゃがいも、卵などを茹でる時間食べ物はヒーターがどれほど強力であるかに依存しません。彼らが沸騰したお湯にどれだけ長くさらされているかだけが重要です。
• 沸点などの指標は、加熱装置の出力による影響を受けません。液体の蒸発速度にのみ影響を与える可能性があります。
• 沸騰は水を加熱するだけではありません。このプロセスは、液体を凍結させる可能性もあります。そのため、沸騰プロセス中は、容器から空気を継続的に排出する必要があります。
• 主婦にとって最も差し迫った問題の1つミルクは「逃げる」ことができるということです。そのため、大気圧の低下を伴う悪天候時には、この現象のリスクが大幅に高まります。
• 最も熱い沸騰したお湯は、地下の深い鉱山で得られます。
• 科学者たちは実験的研究を通じて、火星では水が摂氏45度で沸騰することを確認することができました。

水は室温で沸騰できますか？

簡単な計算で、科学者は成功しました水が成層圏のレベルで室温で沸騰できることを確立します。真空ポンプを使用して、同様の条件を再現できます。それにもかかわらず、同様の経験は、より単純でありふれた条件で実行することができます。

リットルのフラスコで、200mlの水を沸騰させる必要があります。容器が蒸気で満たされているとき、それはしっかりと閉じられ、熱から取り除かれなければなりません。晶析装置の上に置いた後、沸騰プロセスが終了するまで待つ必要があります。次に、フラスコに冷水を注ぎます。その後、容器内で激しい沸騰が再開されます。これは、低温の影響でフラスコ上部の蒸気が下がるからです。