Wat is het koken? Specifieke warmte van verdamping

Wat kookt is bekend uit het schoolleerplan. Niettemin verdwijnt deze kennis snel, en geleidelijk stoppen de mensen aandacht voor de essentie van de gebruikelijke fenomenen. Soms is het nuttig om theoretische kennis te herinneren.

definitie

Wat is het koken? Dit is een fysiek proces waarbij intensieve verdamping zowel op het vrije oppervlak van de vloeistof als in de structuur ervan voorkomt. Een van de tekenen van kokend is de vorming van bellen, die bestaan uit verzadigde damp en lucht.

Het is de moeite waard om het bestaan van een dergelijk concept als kookpunt te vermelden. De snelheid van stoomvorming hangt ook af van de druk. Het moet permanent zijn. Typisch is het belangrijkste kenmerk van vloeibare chemicaliën het kookpunt bij normale atmosferische druk. Toch kunnen factoren zoals de intensiteit van geluidsgolven, ionisatie van lucht ook dit proces beïnvloeden.

De stadia van kokend water

De stoom begint tijdens een dergelijke procedure als verwarming. Koken omvat het doorvoeren van vloeistof door 4 fasen:

1. Onderaan het schip, evenals op de muren, beginnen kleine bellen te vormen. Dit is het gevolg van het feit dat de scheuren in het materiaal waaruit de container is gemaakt lucht bevatten die onder invloed van hoge temperatuur uitstrekt.
2. Bellen beginnen te verhogen in volume, waardoor ze op het oppervlak van het water uitbreken. Als de bovenste laag van de vloeistof nog niet het kookpunt heeft bereikt, zinken de holten naar de bodem, waarna ze weer naar boven gaan kantelen. Dit proces leidt tot de vorming van geluidsgolven. Daarom kunnen we tijdens het koken van water het geluid horen.
3. Het grootste aantal bellen komt naar het oppervlak, wat de indruk maakt van de troebelheid van water. Daarna wordt de vloeistof bleek. Gezien het visuele effect, wordt dit stadium van kokend een "witte sleutel" genoemd.
4. Er is intense turbulentie, die gepaard gaat met de vorming van grote bellen die snel uitbarsten. Dit proces gaat gepaard met het verschijnen van spatten, evenals intensieve vorming van stoom.

Specifieke warmte van verdamping

Bijna elke dag komen we tegen dergelijke verschijnselen als koken. Specifieke warmte van verdamping is een fysieke hoeveelheid die de hoeveelheid warmte bepaalt . Met haar hulp kan de vloeibare stof omgezet worden in stoom. Om deze parameter te berekenen is het nodig de warmtewaarde van de verdamping volgens massa te verdelen.

Hoe is de meting

De indicator van de specifieke vormingsvorming wordt gemeten in laboratoriumomstandigheden door passende experimenten uit te voeren. Zij omvatten het volgende:

• De vereiste hoeveelheid vloeistof wordt gemeten, die vervolgens in de calorimeter wordt gegoten;
• De eerste meting van de watertemperatuur;
• Er wordt een fles met een daaraan ingestelde teststof geplaatst op de brander;
• De damp die door de teststof wordt afgegeven, wordt in de calorimeter gelanceerd;
• Herhaalde watertemperatuurmeting;
• De calorimeter wordt gewogen, waardoor het mogelijk is de massa van de gecondenseerde damp te berekenen.

Bubble kookmodus

Het begrijpen van de kwestie van wat kookt, is het opmerkelijk dat het verschillende manieren heeft. Zo kan bij verhitting de damp in de vorm van bellen vormen. Ze groeien periodiek en barsten. Zo'n kokend regime wordt bubbelig genoemd. Gewoonlijk worden holtes vol stoom gevormd net bij de muren van het vat. Dit komt doordat ze meestal oververhit zijn. Dit is een noodzakelijke voorwaarde voor het koken, omdat anders de bellen zullen vallen en niet grote afmetingen bereiken.

Filmkokende modus

Wat is het koken? De eenvoudigste manier om dit proces uit te leggen is als verdamping bij een bepaalde temperatuur en constante druk. Naast het bubble regime wordt ook een film onderscheiden. De essentie is dat wanneer de warmtestroom stijgt, individuele bellen verenigen, een damplaag op de muren van het vat vormen. Als ze een kritisch niveau bereiken, breken ze door naar het oppervlak van het water. Deze kookwijze is anders, doordat de mate van warmteoverdracht van de muren van het vat naar de vloeistof zelf aanzienlijk wordt verminderd. De reden hiervoor is dezelfde stoomfilm.

Kookpunt

Het is opmerkelijk dat er afhankelijk is van het kookpunt op de druk die op het oppervlak van de verwarmde vloeistof voorkomt. Zo wordt het vaak aangenomen dat water kookt bij verhitting tot 100 graden Celsius. Niettemin kan deze indicator alleen als geldig beschouwd worden als de atmosferische drukindex normaal wordt (101 kPa). Als het toeneemt verandert het kookpunt ook in de richting van toename. Bijvoorbeeld in populaire saucepans-drukkasten is de druk ongeveer 200 kPa. Zo stijgt het kookpunt met 20 punten (tot 20 graden).

Een voorbeeld van lage atmosferische druk kan worden beschouwd als bergachtige gebieden. Dus, gezien het daar klein genoeg is, begint het water te koken bij een temperatuur van ongeveer 90 graden. Inwoners van dergelijke gebieden moeten veel meer tijd besteden aan het voorbereiden van voedsel. Zo, bijvoorbeeld, om een ei te koken, moet u water niet minder dan 100 graden verwarmen, anders zal het eiwit niet verstoren.

Het kookpunt van de stof is afhankelijk van de verzadigde dampdrukindex. De invloed ervan op de temperatuur is omgekeerd evenredig. Bijvoorbeeld, kwik kookt bij verhitting tot 357 graden Celsius. Dit kan verklaard worden door het feit dat de verzadigde dampdruk slechts 114 Pa bedraagt (voor water is deze figuur 101 325 Pa).

Koken in verschillende omstandigheden

Afhankelijk van de omstandigheden en de toestand van de vloeistof kan het kookpunt in wezen afwijken. Bijvoorbeeld, het is de moeite waard om zout toe te voegen aan de vloeistof. Ionen van chloor en natrium worden tussen de watermoleculen geplaatst. Zo vereist het koken een orde van grootte meer energie en daarmee - van tijd. Bovendien vormt zo'n water veel minder stoom.

De ketel wordt gebruikt bij het koken van water in huishoudelijke omstandigheden. Als er een schone vloeistof wordt gebruikt, dan is de proces temperatuur standaard 100 graden. Onder gelijkaardige omstandigheden kookt gedestilleerd water. Niettemin zal een beetje minder tijd uitgegeven worden als we rekening houden met de afwezigheid van buitenlandse onzuiverheden.

Wat onderscheidt het koken van verdamping

Wanneer er water wordt gekookt, wordt de stoom in de atmosfeer vrijgegeven. Maar deze twee processen kunnen niet worden geïdentificeerd. Ze zijn alleen manieren van verdamping, die onder bepaalde omstandigheden optreedt. Dus, het koken is een eerste-orde faseovergang. Dit proces is meer intens dan verdamping. Dit komt door de vorming van stoomfoci. Het is ook opmerkelijk dat het verdampingsproces uitsluitend op het wateroppervlak plaatsvindt. Het kookpunt heeft betrekking op het gehele volume van de vloeistof.

Waar staat de verdamping op?

Verdamping is het proces van het omzetten van een vloeibare of vaste stof in een gasvormige toestand. Er is een "vlucht" van atomen en moleculen, waarvan de verbinding met de rest van de deeltjes onder invloed van bepaalde omstandigheden verzwakt is. Het verdampingspercentage kan beïnvloed worden door de volgende factoren:

• Het oppervlak van de vloeistof;
• De temperatuur van de stof zelf, evenals het milieu;
• De snelheid van de moleculen;
• Soort stof.

Interessante feiten over het koken

De energie van kokend water wordt veel gebruikt door de mens in het dagelijks leven. Dit proces is zo algemeen geworden en bekend dat niemand denkt over zijn aard en eigenschappen. Niettemin zijn er een aantal interessante feiten verbonden met het koken:

• Waarschijnlijk merkte iedereen dat er een gat in het deksel van de ketel is, maar weinig mensen denken over zijn doel. Het is gedaan om de stoom gedeeltelijk te vrijgeven. Anders kan water door de tuit spatten.
• De duur van het koken van aardappelen, eieren en andere voedingsproducten hangt niet af van hoe krachtig de verwarming is. Het maakt alleen uit hoe lang ze onder invloed van kokend water waren.
• Bij een snelheid, zoals het kookpunt, is geen invloed op de kracht van het verwarmingsapparaat. Het kan alleen de snelheid van verdamping van de vloeistof beïnvloeden.
• Koken is niet alleen geassocieerd met het verwarmen van water. Met dit proces kunt u ook de vloeistof bevriezen. Zo moet tijdens het kokende proces voortdurende evacuatie van lucht uit het vat worden uitgevoerd.
• Een van de meest dringende problemen voor huisvrouwen is dat melk kan weglopen. Het risico op dit fenomeen neemt dus aanzienlijk toe tijdens het weerverlies, wat gepaard gaat met een daling van de atmosferische druk.
• Het heetste kokende water wordt verkregen in diepe ondergrondse mijnen.
• Door experimenteel onderzoek, wetenschappers waren in staat om vast te stellen dat op Mars water kookt op een temperatuur van 45 graden Celsius.

Kan water bij kamertemperatuur koken?

Door eenvoudige berekeningen hebben wetenschappers geconstateerd dat water bij kamertemperatuur op het niveau van de stratosfeer kan koken. Soortgelijke omstandigheden kunnen worden gereconstrueerd met behulp van een vacuümpomp. Desalniettemin kunnen vergelijkbare ervaringen worden uitgevoerd in eenvoudiger, mondiale omstandigheden.

In een liter fles moet u 200 ml water koken, en wanneer de container gevuld is met stoom, moet het dicht gesloten zijn, verwijderd van het vuur. Als u het boven de kristallisator plaatst, moet u wachten tot het kookproces eindigt. Vervolgens kolf water koud water. Daarna begint het vaartuig weer intens te koken. Dit komt doordat de damp op de top van de lamp onder invloed van lage temperatuur wordt verlaagd.