Чому температура кипіння води в різних умовах різна?

Чому температура кипіння води в різних умовах різна?

Кожен знає, що температура кипіння води при звичайному атмосферному тиску (близько 760 мм рт. ст.) становить 100 ° С. Але не всім відомо, що вода може закипати при різній температурі. Точка закипання залежить від ряду факторів. Якщо спрацьовують певні умови, вода може закипіти і при + 70 ° С, і при + 130 ° С, і навіть при 300 ° С! Розгляньмо причини більш детально.

Від чого залежить температура кипіння води?

Закипання води в ємності відбувається за певним механізмом. У процесі нагріву рідини на стінках ємності, в яку вона налита, з 'являються бульбашки повітря. Всередині кожної бульбашки знаходиться пар. Температура пари в бульбашках спочатку значно вища від води. Але її тиск у цей період вищий, ніж всередині бульбашок. Поки вода не прогрілася, пар в бульбашках стискається. Потім під впливом зовнішнього тиску бульбашки лопаються. Процес триває до тих пір, поки температури рідини і пара в бульбашках не зрівняються. Саме тепер кульки з пором можуть піднятися на поверхню. Вода починає закипати. Далі процес нагріву припиняється, оскільки надлишки тепла виводяться пором назовні в атмосферу. Це термодинамічна рівновага. Згадаймо фізику: тиск води складається з ваги самої рідини і тиску повітря над судиною з водою. Таким чином, змінюючи один з двох параметрів (тиск рідини в судині і тиск атмосфери), можна змінити температуру закипання.


Яка температура кипіння води в горах?

У горах температура кипіння рідини поступово падає. Це пов 'язано з тим, що атмосферний тиск при сходженні на гору поступово знижується. Щоб вода закипіла, тиск у бульбашках, які з 'являються в процесі нагріву води, має бути рівним атмосферному. Тому зі збільшенням висоти в горах на кожні 300 м температура кипіння води знижується приблизно на один градус. Такий окріп не такий гарячий, як кипляча рідина на рівнинній місцевості. На великій висоті складно, а іноді і неможливо заварити чай. Залежність кипіння води від тиску виглядає таким чином:

Висота над рівнем моря

0 м

300 м

1000 м

2000 м

3000 м


4000 м

5000 м

6000 м

Температура закипання

100 ° С

99 ° C

96,7 ° С

93,3 ° С


90 ° С

86,7 ° С

83,8 ° С

80 ° С

А в інших умовах?

А яка температура кипіння води у вакуумі? Вакуум являє собою розріджене середовище, в якому тиск значно нижче атмосферного. Температура кипіння води в розрідженому середовищі також залежить від залишкового тиску. При тиску у вакуумі 0,001 атм. рідина закипить при 6,7 ° С. Зазвичай залишковий тиск становить близько 0,004 атм., тому при такому тиску вода закипає при 30 ° С. При збільшенні тиску в розрідженому середовищі, температура кипіння рідини буде підвищуватися.


Чому в герметичній ємності вода кипить при більш високій температурі?

У герметично закритій судині температура кипіння рідини пов 'язана з тиском всередині ємності. У процесі нагріву відбувається виділення пари, яка осідає конденсатом на кришці і стінках судини. Таким чином, збільшується тиск всередині судини. Наприклад, у скороварці тиск сягає 1,04 атм., тому рідина кипить у ній при 120 ° С. Зазвичай у таких ємностях тиск можна регулювати за допомогою вбудованих клапанів, отже, і температуру теж.