Uw winkelwagentje is leeg

Winkelen

Aantal: 0

Totaal: 0,00

0

Verdampen en koken

Verdampen en koken

Wat gebeurt er in een vloeistof als die kookt en verdampt? Waardoor wordt het het kookpunt bepaald?

Chemie

Trefwoorden

verdamping, lente, faseovergang, kookpunt, druk, warmteoverdracht, temperatuur, luchtdruk, toestand van de materie, water, vloeistof, temperatuurverandering, natuurkundig, thermodynamica, kokend water, fysieke eigenschap, Fysica, Chemie

Gerelateerde items

Scènes

Verdamping

  • onverzadigde dampdruk - De hoeveelheid moleculen die de vloeistof verlaat is groter dan de hoeveelheid die weer binnenkomt.
  • vloeistof
  • damp - Verdampte vloeistof.
  • vloeistofoppervlak
  • verzadigde dampdruk - De hoeveelheid moleculen die de vloeistof verlaat en de hoeveelheid die weer binnenkomt zijn in evenwicht.

In vloeistoffen is de aantrekkingskracht tussen de deeltjes sterk genoeg om de deeltjes in nauw contact te houden als ze langs elkaar heen bewegen. Tijdens het bewegen botsen ze voortdurend met elkaar en dragen zo hun energie over. Als sommige deeltjes op het oppervlak van de vloeistof voldoende energie krijgen, kunnen ze de vloeistof verlaten. Dit wordt verdamping genoemd.

Tijdens de verdamping verlaten deeltjes met een bovengemiddelde energie de vloeistof waardoor de achterblijvende deeltjes in de vloeistof een ondergemiddelde energie hebben. Hierdoor neemt de temperatuur van de vloeistof af. Dit is de reden waarom je het koud krijgt als je lichaam nat is. Met andere woorden, verdamping betekent warmtevermindering.

De verdampingssnelheid wordt sterk beïnvloed door het oppervlak en de temperatuur van de vloeistof, de vochtigheid van de ruimte boven het oppervlak van de vloeistof en de luchtbeweging.

Verzadigde dampdruk

  • verzadigde dampdruk - De hoeveelheid moleculen die de vloeistof verlaat en de hoeveelheid die weer binnenkomt zijn in evenwicht.
  • Een gas bij verzadigde dampdruk condenseert wanneer het wordt samengedrukt, de druk wordt niet hoger. - De verzadigde dampdruk hangt alleen af van de temperatuur.
  • vloeistof
  • zuiger

Wanneer een vloeistof in een gesloten ruimte verdampt, verzamelen zich steeds meer verdampte deeltjes boven het oppervlak van de vloeistof. Veel van deze deeltjes condenseren echter en komen weer in de vloeistof terecht.

Wanneer de processen van verdamping en condensatie in evenwicht zijn, ontstaat er verzadigde dampdruk in de gesloten ruimte.

De dampdeeltjes botsen met de wand van de houder, ze oefenen er druk op uit. De dampdruk is alleen afhankelijk van de temperatuur: hoe hoger de temperatuur, hoe hoger de druk.
Wanneer een gas wordt samengeperst, neemt de druk toe, maar wanneer damp wordt samengeperst, condenseert hij en blijft de druk hetzelfde. Dit is het belangrijkste verschil tussen een gas en een damp.

Koken

  • dampbellen - Bellen die ontstaan in het kokende water.
  • vloeistof
  • luchtdruk - De gemiddelde waarde is bij zeeniveau ongeveer 101.000 Pa.
  • thermometer
  • druk in een dampbel - De druk in de dampbel is afhankelijk van de temperatuur.
  • watermoleculen
  • dampbel

De overgang van de vloeibare naar de gasfase kan op twee verschillende manieren plaatsvinden: door koken of door verdamping.

Verdamping vindt alleen aan het oppervlak plaats wanneer tijdens het koken dampbellen in de vloeistof ontstaan en naar boven komen.

Dit proces kan alleen plaatsvinden als de verzadigde dampdruk bij een bepaalde temperatuur de externe luchtdruk bereikt, anders zou de luchtdruk de recent gevormde dampbellen doen instorten.
Om een vloeistof te koken is een voldoende hoge temperatuur of lage luchtdruk nodig.

Kookpunt

  • Lage luchtdruk: het kookpunt van water is lager.
  • Normale luchtdruk: het kookpunt van het water is 100 °C.
  • 0 m
  • 100 °C
  • 89,6 °C
  • 3.000 m
  • 74 °C
  • 8.000 m
  • 70,6 °C
  • 10.000 m

Het kookpunt van vloeistoffen is afhankelijk van de druk.
Water kookt bij 100 °C bij normale luchtdruk. Als de druk echter lager is, bijvoorbeeld in de bergen, is het kookpunt ook lager.
Onder hoge druk neemt het kookpunt van water toe. Daarom kun je in een afgesloten snelkookpan voedsel sneller bereiden bij temperaturen boven 100 °C.

Snelkookpan

  • water bij hoge temperatuur - De temperatuur van een vloeistof in een snelkookpan is hoger dan het kookpunt van dezelfde vloeistof in een open pan.
  • ventiel - Het ventiel blijft gesloten als de interne dampdruk de vereiste maximale druk niet bereikt. Als de druk in de snelkookpan boven de ingestelde grenswaarde komt, gaat het ventiel open zodat er stoom kan ontsnappen en de druk constant blijft.
  • damp bij hoge druk - Als een vloeistof in een gesloten ruimte wordt verwarmd, is de dampspanning binnen hoger dan de externe luchtdruk.
  • thermometer
  • dampdruk

Een snelkookpan is een pan waarin water, als hij is afgesloten, kookt bij een hogere temperatuur dan het normale kookpunt. Het kookt dus bij een temperatuur boven 100 °C, waardoor voedsel sneller kan worden bereid.

De reden voor het hoge kookpunt is dat het deksel de snelkookpan luchtdicht maakt zodat de damp niet kan ontsnappen. De druk van de damp is veel hoger dan de externe luchtdruk en daardoor stijgt het kookpunt van de vloeistof in het vat.

In één type snelkookpan wordt de inwendige druk geregeld door een ventiel met gewicht boven op het deksel. Hoe hoger het gewicht op het ventiel, hoe hoger de dampdruk in de pan, en dus hoe hoger het kookpunt van de vloeistof in de pan.

Cavitatie

  • voorkant van de propellerbladen hoge druk
  • achterkant van de propellerbladen lage druk - Op de plekken van de propeller waar de druk laag is, kan het water gaan koken.

Cavitatie ontstaat wanneer een voorwerp, bijvoorbeeld een propeller, zich snel in het water beweegt.
Op bepaalde punten op het oppervlak van het snel bewegende voorwerp kan de druk van de vloeistof afnemen, waardoor de vloeistof kan gaan koken en er dampbellen ontstaan.

Als deze bellen of holtes een gebied bereiken waar de druk hoger is, storten ze vrijwel onmiddellijk in. Bij het instorten van de luchtbellen komt een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij in de vorm van een akoestische schokgolf die naast het harde geluid ook schade aan het voorwerp kan veroorzaken.
Bij pompen en propellers is het zeer belangrijk om de schadelijke effecten van cavitatie te minimaliseren. Het fenomeen kan echter ook gebruikt worden om het oppervlak van diverse voorwerpen te reinigen.

Gerelateerde items

Faseovergangen

Een faseovergang is de verandering van de ene aggregatietoestand van een stof naar de andere

Smelten en bevriezen

Water bevriest door vorming van het maximaal aantal waterstofbruggen gevormd tussen de watermoleculen, waardoor een kristalstructuur ontstaat.

Hero’s aeolipile

Hero van Alexandrië is de uitvinder van de eerste stoommachine, hoewel hij het enkel beschouwde als leuk speelgoed.

Stoommachine van James Watt (18e eeuw)

De door de Schotse ingenieur verbeterde stoommachine had een breed scala van toepassingen en bracht zo een technologische revolutie teweeg.

Thermometers

Er bestaan verschillende instrumenten om de temperatuur te meten.

Water (H₂O)

Water is een zeer stabiele verbinding van waterstof en zuurstof, onmisbaar voor alle bekende levensvormen. In de natuur komt het voor in vloeibare, vaste en...

Hoe werkt airconditioning?

De airconditioner absorbeert de warmte uit de binnenruimte en geeft deze weer aan de buitenlucht af.

Hoe werkt een haardroger?

De animatie toont een geeft fysieke verklaring voor de structuur en werking van de haardroger.

Hoe werkt een koelkast?

In deze animatie zie je hoe een koelkast werkt.

Hoe werkt het? - Water impulsturbine

Deze animatie toont de structuur en werking van water impulsturbines.

Added to your cart.