Что из себя представляет кипение

Такое изменение агрегатного состояния вещества, как кипение, учащиеся проходят еще в начале школьного курса физики. Однако школьные знания о многих физических законов со временем выветриваются из памяти, и многие перестают существенно воспринимать разнообразные физические явления. Но не стоит окончательно забрасывать основы физики.

Автор: user:Markus Schweiss - собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=69290

Определение

Что же из себя представляет кипение? Интенсивным процессом смены агрегатного состояния веществ с образованием пара, как на поверхности вещества, так и внутри его, из жидкого в парообразное называется кипением. Одним из явных признаков кипения является обильное образование «пузырьков» в жидкости, которые представляют собой полости, заполненные газом, либо воздухом.

Также необходимо напомнить о таком физическом определении, как температура кипения. Температура кипения вещества определяется обильным процессом парообразования при стандартном атмосферном давлении, средней ионизацией воздуха, а также наличием различных волн, в том числе и звуковых.

Определение температуры кипения вещества производится при постоянном атмосферном давлении. Повышение давления на нагреваемое вещество снижает температуру закипания.

Стадии кипения воды

Процессу образования пара из воды сопутствует обязательная процедура нагревания, при котором жидкость проходит четыре основных стадии:

1. В месте соприкосновения жидкости с внутренней стороной нагреваемого сосуда начинает происходить процесс образования небольших пузырьков, которые появляются в результате нагревания и, следовательно, расширения воздуха, который находится в микротрещинах нагреваемого сосуда.
2. Пузырьки в результате нагрева продолжают свое расширение и вследствие разницы плотности начинают стремиться к поверхности жидкости. В случае, если поверхность жидкости не достигла температуры кипения, то пузырьки под воздействием разницы температур, начинают опускаться ко дну сосуда. Результат такой «игры» пузырьков, их столкновения, вызывают возникновение звуковых волн, который слышен во время закипания и кипения жидкости.
3. Обилие пузырьков, стремящихся к поверхности жидкости образуют эффект «мутной воды». Из-за специфического визуального эффекта, данная стадия кипения воды имеет название «белый ключ».
4. Последняя стадия — это интенсивное бурление воды, когда образуется большие пузыри, в результате лопания которых появляются брызги и происходит обильное выделение пара.

Удельной теплотой парообразования называют объем энергии, то есть теплоты, которой необходимо для нагрева жидкости до состояния пара. Для эмпирических расчетов данной величины необходимо показатель выделяемой для испарения жидкости теплоты разделить на массу испаряемой жидкости.

Как происходит измерение

Лабораторные расчеты показателей удельной теплоты парообразования проводятся при помощи практических экспериментов, которые представляют собой следующие действия:

• в калориметр устанавливается определенный объем нагреваемой жидкости;
• производится начальное измерение температуры данной жидкости;
• исследуемую жидкость размещают в специальной колбе над нагревательным прибором таким способом, чтобы образуемый, в результате нагрева, пар проходил через калориметр;
• повторно замеряется температура;
• производится замер конденсированного пара в калориметре.

В итоге производятся расчеты по результатам полученных данных.

Интересные факты о кипении

Процессы кипячения и парообразования давно окружают человека не только в быту, но и на производствах, став абсолютно обыденным явлением. Однако кипение обладает некоторыми специфическими особенностями, с чем связано множество необычных фактов.

Вот одни из них:

• в кухонных чайниках, в которых мы обычно кипятим воду, обычно в крышках сделаны небольшие отверстия, которые необходимы для спуска пара, так как при их отсутствии, кипящая вода стала бы в результате выплескиваться через носик чайника;
• длительность варки яиц, овощей и других продуктов не имеет зависимости от того, какой уровень нагрева находится под кастрюлей, а только длительность варки самих продуктов, так как температура воды постоянна;
• соответственно, мощность нагрева не влияет на температуру кипения воды, а только на интенсивность парообразования и испарения;
• кипение можно вызвать не только нагревом воды. С помощью кипения можно заморозить жидкость, для чего необходимо создать вакуум в сосуде с жидкостью, которую кипятят;
• чем больше давление в сосуде, тем больше будет температура кипения, то есть в шахтерских шахтах кофе будет очень горячий;
• при смене погоды, когда падает атмосферное давление, шансы того, что «ваше молоко убежало» намного выше;
• на Марсе, чтобы закипятить себе кружечку воды, необходимо ее нагреть всего лишь до 45 градусов по Цельсию.

В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент лабораторных емкостей по низким ценам. Обращайтесь!