Twój koszyk jest pusty

Zakupy

Sztuka: 0

Razem: 0,00

0

Parowanie i wrzenie

Parowanie i wrzenie

Co zachodzi w cieczy podczas parowania, a co podczas wrzenia? Od czego zależy temperatura wrzenia cieczy?

Chemia

Etykiety

parowanie, wiosna, przejście fazowe, temperatura wrzenia, ciśnienie, przenikania ciepła, temperatura, ciśnienie powietrza, stan materii, woda, ciecz, zmiana temperatury, Fizyka, termodynamika, gotująca się woda, własność fizyczna, fizyka, chemia

Powiązane treści

Sceny

Parowanie

  • para nienasycona
  • ciecz
  • para wodna
  • powierzchnia cieczy
  • para nasycona

Wewnątrz materii w ciekłym stanie skupienia wzajemne przyciąganie się cząsteczek działa dobrze: cząsteczki nie mogą się od siebie oddalić, ale przemieszczają się swobodnie w obrębie objętości cieczy.
Podczas ruchu cząsteczki bez przerwy zderzają się ze sobą, a więc nieprzerwanie przekazują sobie nawzajem swoją energię.
W trakcie tej wymiany energii może się zdarzyć, że niektóre cząsteczki, znajdujące się akurat na powierzchni cieczy, otrzymają wystarczająco dużo energii, żeby oderwać się od cieczy.

Ten proces nazywa się parowaniem.
Podczas procesu parowania z cieczy uwalniają się te cząsteczki, które posiadają więcej energii, niż pozostałe, w związku z tym na przeciętną cząsteczkę pozostałą w cieczy przypada coraz mniej energii, czyli temperatura cieczy spada.
Mając mokre ciało doświadczamy chłodu dlatego, ponieważ podczas procesu parowania zachodzi odbieranie ciepła.

Szybkość procesu parowania w dużej mierze zależy od powierzchni i temperatury cieczy, zawartości pary nad cieczą, jak również od ruchu powietrza.

Para nasycona

  • Na skutek zmniejszenia objętości para nasycona ulega skropleniu, przy czym ciśnienie pozostaje bez zmian.
  • ciecz
  • tłok

Jeśli proces parowania przebiega w zamkniętym pomieszczeniu, wówczas w miarę upływu czasu nad cieczą będzie się unosić coraz więcej wyparowanych cząsteczek, a jednocześnie coraz więcej z nich będzie powracało do cieczy. Po pewnym czasie nastąpi równowaga pomiędzy parowaniem a skraplaniem, kiedy tyle samo cząsteczek odrywa się od cieczy, ile do niej powraca: mówi się wówczas, że w pomieszczeniu zapanował stan pary nasyconej.
Tworzące parę cząsteczki zderzają się ze ścianą naczynia, w której jest ciecz, czyli wywierają na nią nacisk. Ciśnienie pary zależy wyłącznie od temperatury. Cieplejsza para ma wyższe ciśnienie, a chłodniejsza - niższe.
Jeśli zmniejszymy objętość pary, wówczas jej ciśnienie nie rośnie, jak w przypadku gazu, tylko ulegnie skropleniu, natomiast ciśnienie pozostanie bez zmian.
Jest to najważniejsza różnica pomiędzy parą wodną a gazem, chociaż przecież oba są ciałami w ciekłym stanie skupienia.

Wrzenie

  • pęcherzyki pary wodnej
  • ciecz
  • ciśnienie atmosferyczne
  • termometr
  • ciśnienie pęcherzyków pary
  • cząsteczki wody
  • pęcherzyk pary wodnej

Ciało ciekłe może zmienić stan skupienia na gazowy na dwa różne sposoby: w wyniku procesu wrzenia lub parowania.
Parowanie jest zjawiskiem zachodzącym na powierzchni cieczy.
Podczas procesu wrzenia natomiast pęcherzyki pary powstają w objętości cieczy i dopiero potem wydostają się na powierzchnię.
Wrzenie jest możliwe tylko w tym przypadku, kiedy ciśnienie pary nasyconej w danej temperaturze zrówna się z ciśnieniem zewnętrznym, inaczej ciśnienie atmosferyczne zgniecie powstające właśnie pęcherzyki pary.
Reasumując: wrzenie zachodzi w odpowiednio wysokiej temperaturze lub w warunkach odpowiednio niskiego ciśnienia.

Temperatura wrzenia

  • Niskie ciśnienie atmosferyczne niższa niż normalnie temperatura wrzenia wody
  • Normalne ciśnienie atmosferyczne temperatura wrzenia wody wynosi 100 °C
  • 0 m
  • 100 °C
  • 89,6 °C
  • 3000 m
  • 74 °C
  • 8000 m
  • 70,6 °C
  • 10 000 m

Temperatura wrzenia cieczy zależy od ciśnienia. Przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym woda wrze w temperaturze 100 stopni Celsiusza, ale przy niższym ciśnieniu, na przykład w wysokich górach, temperatura wrzenia też jest niższa.
Natomiast przy wysokim ciśnieniu woda nie wrze nawet w temperaturze 100 stopni Celsiusza, tylko w wyższej, dlatego w zamkniętym szybkowarze, w którym panuje wyższe ciśnienie, możemy skutecznie gotować w temperaturze ponad 100 stopni Celsiusza.

Szybkowar

  • woda o wysokiej temperaturze
  • zawór bezpieczeństwa
  • para pod wysokim ciśnieniem
  • termometr
  • ciśnienie pary

Szybkowar to garnek, w którym woda nie wrze w zwykłej, wynoszącej 100 stopni Celsiusza temperaturze wrzenia, tylko w wyższej, dlatego potrawy gotują się szybciej.
Wysoką temperaturę wrzenia można wyjaśnić tym, że ponieważ garnek jest szczelnie zamknięty, więc pod wpływem podgrzewania ciśnienie wydobywającej się pary staje się dużo wyższe od zewnętrznego ciśnienia atmosferycznego, wobec tego rośnie też temperatura wrzenia znajdującej się w garnku cieczy (zazwyczaj wody). Na pokrywie garnka znajduje się zawór bezpieczeństwa, który reguluje ciśnienie powstającej wenątrz pary. Zwiększając ciężar na zawór osiągamy, że może go podnieść tylko para wodna pod wyższym ciśnieniem, w ten sposób zwiększamy również temperaturę wrzenia znajdującej się w garnku cieczy.

Kawitacja

  • przednia powierzchnia śruby napędowej statku - wysokie ciśnienie
  • tylna powierzchnia śruby napędowej statku - niskie ciśnienie

Zjawisko kawitacji zachodzi pod wpływem szybko poruszających się w wodzie przedmiotów, jak np. śruby napędowej statku.
Ciśnienie cieczy może zmniejszyć się gwałtownie na niektórych częściach szybko poruszającego się przedmiotu, co powoduje w tym miejscu wrzenie cieczy, czyli pojawienie się pęcherzyków pary.
Kiedy jednak powstające pęcherzyki pary trafią do miejsca, gdzie panuje wyższe ciśnienie, szybko pękają. Tej implozji towarzyszy tak silna akustyczna fala uderzeniowa, że oprócz hałasu może powodować uszkodzenia danego przedmiotu.
Uciążliwość kawitacji w pompach czy śrubach napędowych statku należy koniecznie zmniejszać, chociaż zjawisko kawitacji może być też użyteczne, np. podczas czyszczenia powierzchni.

Powiązane treści

Wpływ temperatury na równowagę chemiczną

Zmiana koloru roztworu chlorku kobaltu (II) pod wpływem ogrzewania i chłodzenia.

Warunki szybkiego spalania

Ten eksperyment pokazuje, że spalanie nie nastąpi, jeśli braknie któregokolwiek z poniższych:...

Rozżarzone serce

Wypalamy kształt serca w kawałku papieru przy pomocy tlenu powstałego podczas rozkładu roztworu...

5 zadanie z molekułami (Związki węgla z tlenem)

Zadanie służące zrozumieniu zagadnień dotyczących grupowania i struktury związków...

4 zadanie z molekułami (Węglowodory)

Zadanie służące poznaniu węglowodorów.

Inteligentna plastelina

Możemy doświadczyć zaskakującego "efektu" dzięki specjalnym właściwościom elastomerów.

Lepkość cieczy (obserwacja)

Czy myślałeś kiedyś o tym, dlaczego miód spływa z łyżki wolniej niż woda?

Reakcja egzotermiczna (obserwacja)

Po podgrzaniu sproszkowana siarka reaguje ze sproszkowanym cynkiem, uwalniając ciepło.

Added to your cart.