A víz forralásának folyamata meglehetősen érdekes és ugyanakkor nagyon is nehéz folyamat. A forráspont az a folyamat, amelynek során egy anyag (ebben az esetben a víz) folyékony halmazállapotból gáz halmazállapotúvá változik. A víz felforrásához megfelelő hőmérsékletre van szükség, különben a folyamat nem indul el. Normál körülmények között a víz forráspontja 100 Celsius fok. Ezen a hőmérsékleten a víz elkezd gázzá alakulni.

Hogyan forr a víz

Amint a víz eléri a 100 fokot, a folyadék gőzzé válik. Hogy könnyebb legyen elképzelni az egész átalakulási folyamatot, töltsön meg egy kis fém serpenyőt vízzel, és tegye tűzre. Íme, mi fog történni:

• az edényben lévő víz felmelegszik;
• amikor a víz hőmérséklete eléri a 100 fokot, a serpenyő alján gőzbuborékok kezdenek képződni;
• a felszínre érve ezek a buborékok felrobbannak, gőzt engedve szabaddá;
• a serpenyőben lévő víz mennyisége fokozatosan csökkenni fog.

Így egy bizonyos idő elteltével a serpenyőben lévő víz teljesen eltűnik, és gőzzé válik. Egyébként ne keverje össze a forralást és a párologtatást, ezek a folyamatok különböznek egymástól. A párolgás bármely hőmérsékleten megtörténhet, míg a forrás csak egy bizonyos hőmérsékleten. Ezenkívül a forralás folyamata az egész folyadékban megy végbe, és a párolgás során a víz gőzzé alakul, a víz felszínétől kezdve. Ahogy elpárolog, a folyadék fokozatosan lehűl.

Milyen egyéb körülmények befolyásolják a forrási folyamatot

Valójában a forrás 100 foknál alacsonyabb vagy magasabb hőmérsékleten is előfordulhat. A hőmérséklet mellett a nyomás is ugyanolyan fontos. Így például, ha elkezdünk hegyet mászni, akkor csökken a nyomás, és ezért csökken a forráspont. Ha lemegyünk egy mély bányába, megnő a nyomás, így a forráspont is nő. A nyomás mellett az is fontos, hogy a vizet folyamatosan melegítsék, különben a hőmérséklet csökken, és a folyamat leáll.

De ugyanilyen fontos a helyes melegítés is – az alul- és túlforralt víz egyformán rontja a tea ízét.

forralt víz

Futottál már úgy, hogy mindent a vízforralóra hagytál, amint meghallotta a hangot, hogy még egy másodperc – és felforr a víz? A nem teás barátaid ilyenkor őrülten néznek rád? :)

Eleinte a tea szerelmesei számára a forralt víz problémája nagyon akut - az elektromos vízforralók automatikusan kikapcsolnak, amikor a víz elég felforrt, és erre nem fordítanak különösebb figyelmet. Az is könnyen feledhető a tűzön, hogy a kifolyóból gomolyfelhő méretű, erőteljes gőzsugár tör ki.

A forralt víz kevés oxigént hagy maga után, így a tea lapossá és íztelenné válik. Ugyanezen okból a vizet nem lehet többször felforralni – mindig csak friss vizet.

Az alábbiakban leírjuk, hogyan kell megfelelően melegíteni a vizet.

Alulforralt víz

Nem elég forró víz- a másik véglet és ugyanaz a probléma, mint a főtt.
Az emberek gyakran egészen tudatosan választanak hidegebb vizet a főzéshez, hogy elkerüljék a keserűséget és a fanyar ízt. Több hideg víz, sőt, csökkenti a keserűséget és a fanyarságot. De ha ilyen vízzel főzi a teáját, nem kap meg mindent, amit adhat (nagyobb mértékben ez a "sötét" teákra vonatkozik).

A fanyarság/keserűség kezelésének legjobb módja az áztatási idő és az áztatás mennyiségének beállítása. A hőmérséklet csökkentése gyakran csökkenti az íz gazdagságát, vékonyabbá és könnyebbé teszi. Zöld teák és gyenge fermentációjú oolongok esetében ez mind lehetséges, de a sötét teák esetében nem, és különösen a shu pu-erh esetében. Egyszerűen nem használod ki teljes potenciáljukat.

Vízmelegítő berendezések

Hűtők

A hűtőket használó embereknek semmi sem tetszik. A hűtőkkel az a probléma, hogy a bennük lévő víz nem elég forró a sötét teák főzéséhez. Ha szereted a vörös teákat, a pu-erh-t, az erősen fermentált oolong teákat, akkor az egyetlen kiút egy elektromos vízforraló vásárlása.

Elektromos vízforralók hőmérővel

Ezek a vízforralók lehetővé teszik a víz felmelegítését kívánt hőmérsékletet. Érzékelőik vannak - 70C, 80C, 90C, 95C, 100C.
Sajnos a 70-80-90 fokos nem forralt víz, és teának sem alkalmas.

Hogyan melegítsünk vizet teához

Ne feledjétek, barátaim, minden teához a vizet fel kell forralni. És csak ezután hűtse le, ha szükséges: átlagosan 5 perc alatt a szobahőmérsékletű víz 80 C-ra hűl le.

Először is fel kell forralnia, ha forrásvizet használ, különösen, ha nem biztos a biztonságosságában.

Másodszor, a forralás segít csökkenteni a víz keménységét, csökkenti a klórtartalmat. Sok tea, amelyeket kísérletileg alulforralt vízzel főztek, hirtelen halas ízt kapott.

A vízforralót azonnal le kell venni a tűzről / ki kell kapcsolni, amint a víz zaja alábbhagy benne, és megjelennek a felületen az első nagy légbuborékok, amelyek a kanna aljáról emelkednek fel - vagyis a legpontosabban. forrongás kezdete. Nagyon fontos, hogy ne hagyd ki ezt a pillanatot.

A régi teaszövegekben ezt "a forrásban lévő víz nézésének" nevezik.

A víz forráspontjai

Lu Yu ismét leírta őket „Tea kánonjában”:

1. "Rákszem" - kis légbuborékok jelennek meg az alján, és egy finom repedés jelenik meg a vízben.

2. "Halszem" - a buborékok nőnek, a recsegés nő.

3. "Gyöngyszálak" - buboréksorok kezdenek emelkedni alulról a felszínre, a víz zajt ad.

4. A szálak megvastagodnak, a víz forrongni kezd - "a szél zaja a fenyőkben". Ennek a szakasznak a legelején a vízforralót le kell venni a tűzről.

Forró víz élő tűz felett.

A tűzön lévő víz lassan forr, így a forrás minden szakasza könnyen nyomon követhető. A fotón nem minden közvetítődik, de a sorrend nyomon követhető. Üveg hőálló teáskannát és gázturista égőt használtak.

Vízforraló elektromos vízforralóban

Kicsit nehezebb nyomon követni a vizet az elektromos vízforralókban. Először is sok teáskanna átlátszatlan. Másodszor, bennük a víz gyorsan felforr, és csak akkor kapcsol ki automatikusan, ha erősen felforrt.

Lefényképeztük a vízforraló vízforralásának főbb szakaszait:

Miben forraljunk vizet?

Mint látható, mindkét esetben üveget használunk. Kémiailag inert, és lehetővé teszi a víz megfigyelését.

Más anyagok:

Műanyag(elektromos vízforraló) - a leginkább alkalmatlan lehetőség. A műanyag kémiailag nem inert. Ezenkívül kerülni kell a vízkőképződést megakadályozó vízforralókat - a fűtőelem tiszta és fényes marad, de a víz kemény marad, a kalcium pedig bejut a szervezetbe, és vesekőképződést válthat ki.

Vas(fém vízforraló tűzön való melegítéshez). Nem különösen alkalmas forrásban lévő vízhez. A fém valamilyen módon kapcsolatba kerül a vízzel, megváltoztatva az ízét. Éppen ezért jobb, ha nem szabadul meg a fém teáskannák faláról a vízkőtől, és nem használ zománcozott edényeket.

Tűz-agyag- a legkanonikusabb (a teáról szóló régi értekezések alapján) lehetőség a víz forralására. De városi lakásban a legritkább is. Az agyag átengedi az oxigént, dúsítja a vizet, hosszú ideig megtartja a hőt. És bár az agyagfalakon át nem látszik a víz forráspontja, egy ilyen vízforraló által kiadott hangok alapján könnyen megállapítható, hogy a víz melyik forrásban van.

A forráspontot ismerni kell, mert annak elérésekor a víz gőzzé alakul, azaz egyik halmozódási állapotból a másikba megy át.

Megszoktuk, hogy forrásban lévő vízben fertőtleníteni lehet az edényeket, főzni lehet, de ez nem mindig van így. Bizonyos körülmények között a folyadék hőmérséklete túl alacsony lesz mindehhez.

A folyamat lényege

Először is meg kell határoznunk a forralás fogalmát. Ami? Ez az a folyamat, amelynek során az anyag gőzzé alakul. Ezenkívül ez a folyamat nemcsak a felületen, hanem az anyag teljes térfogatában megy végbe.

Forraláskor buborékok képződnek, amelyekben levegő és telített gőz van. A forrásban lévő vízforraló, serpenyő zaja azt jelzi, hogy a légbuborékok emelkedni kezdtek, majd leesni és felrobbanni. Amikor a tartály minden oldalról jól felmelegszik, a zaj megszűnik, ami azt jelenti, hogy a folyadék teljesen felforrt.

A folyamat meghatározott hőmérsékleten és nyomáson megy végbe, és a fizika szempontjából elsőrendű fázisátalakulás.

Jegyzet! A párolgás bármely hőmérsékleten, míg a forráspont szigorúan meghatározott hőmérsékleten történhet.

A táblázatokban a víz vagy más folyadék forráspontja normális légköri nyomás egyik főként említik fizikai jellemzők. A forráspont (Tk) valójában megegyezik a gőz hőmérsékletével, amely telített állapotban van közvetlenül a víz és a levegő határán. Maga a víz, hogy pontos legyek, még egy kicsit melegszik.

A forrási folyamatot jelentősen befolyásolják:

• gázszennyeződések jelenléte a vízben;
• hang hullámok;
• ionizálás.

Vannak más tényezők is, amelyek a buborékok gyorsabb vagy lassabb képződését okozzák. Azt is meg kell jegyezni, hogy minden anyagnak saját Tk-ja van. Van egy vélemény, hogy ha sót adunk a vízhez, akkor gyorsabban felforr. Ez igaz, de az idő kicsit változni fog. A kézzelfogható eredmények érdekében sok sót kell hozzáadnia, ami teljesen tönkreteszi az ételt.

Különféle feltételek

Normál légköri nyomáson (760 Hgmm vagy 101 kPa, 1 atm) a víz forrni kezd, és 100 ℃-ra melegszik fel. Ezt mindenki tudja.

Fontos! Ha a külső nyomást növeljük, akkor a forráspont is nő, ha pedig csökkentjük, akkor csökken.

A víz forráspontjának nyomástól való függésének egyenlete meglehetősen bonyolult. Ez a függőség nem lineáris. néha használt barometrikus képlet számításhoz, néhány közelítést és a Clausius-Clapeyron egyenletet.

Kényelmesebb a referenciakönyvekből származó táblázatok használata, amelyek kísérletileg nyert adatokat mutatnak be. Ezek szerint lehet grafikont építeni, és extrapoláció után kiszámolni a szükséges értéket.

A hegyekben a víz felforr, mielőtt elérné a 100 ℃-ot. A világ legmagasabb csúcsán, a Chomolungme-n (Everest, tengerszint feletti magassága 8848 m), a víz forráspontja körülbelül 69 ℃. De még ha egy kicsit lejjebb megyünk is, akkor sem fog száz fokon felforrni a víz, amíg el nem érjük a 101 kPa nyomást. Az Elbruson, amely alacsonyabb, mint az Everest, egy kanna víz 82 ℃-on forr - ott a nyomás 0,5 atm.

Ezért hegyvidéki körülmények között a főzés sokkal tovább tart, és egyes termékek egyáltalán nem forrnak fel vízben, más módon kell főzni. A tapasztalatlan turisták néha azon tűnődnek, miért tart olyan sokáig a tojás főzése, de a forrásban lévő víz nem ég meg. Az a helyzet, hogy ezt a forrásban lévő vizet nem melegítik fel eléggé.

Az autoklávokban és a gyorsfőző edényekben ezzel szemben a nyomás megnő. Emiatt a víz magasabb hőmérsékleten forr. Az étel felforrósodik és gyorsabban megsül. Ezért a gyorsfőzőket úgy hívják. Fűtés ig magas hőmérsékletű Abból is hasznos, hogy megtörténik a folyadék fertőtlenítése, a mikrobák elpusztulnak benne.

Főzés emelt nyomáson

A nyomás növekedése a víz Tc-jének növekedéséhez vezet. 15 atmoszférán a forrás csak 200 fokon, 80 atm hőmérsékleten kezdődik. - 300 fok. A jövőben a hőmérséklet-emelkedés nagyon lassú lesz. Maximális érték 374,15 ℃-ra hajlik, ami 218,4 atmoszférának felel meg.

Vákuumban forraljuk

Mi történik, ha a levegő egyre jobban kiürül, és vákuummá válik? Nyilvánvaló, hogy a forráspont is csökkenni kezd. És mikor fog felforrni a víz?

Ha a nyomást 10-15 Hgmm-re csökkenti. Művészet. (50-70-szeresére), a forráspont 10-15 ℃-ra csökken. Ez a víz le tud hűteni.

A nyomás további csökkenésével a Tk csökken, és elérheti a fagypontot. Ebben az esetben folyékony állapotban a víz egyszerűen nem létezhet. Jégből közvetlenül gáz lesz. Ez körülbelül 4,6 Hgmm-nél fog megtörténni. Művészet.

Abszolút vákuumot nem lehet elérni, de rendkívül ritka atmoszférát lehet elérni, ha vízzel levegőt szivattyúzunk ki egy edényből. Egy ilyen kísérlet eredményeként pontosan láthatja, hogy mikor forr fel a folyadék.

A nyomás nem csak a levegő kiszivattyúzásakor csökken. Egy gyorsan forgó csavar közelében csökken, például egy hajón. Ebben az esetben a forrás közelében a felülete is megindul. Ezt a folyamatot kavitációnak nevezik. Sok esetben ez a jelenség nem kívánatos, de néha előnyös. Tehát a kavitációt a biomedicinában, az iparban és a felületek ultrahangos tisztításánál használják.

Vissza előre

Figyelem! A dia előnézete csak tájékoztató jellegű, és nem feltétlenül képviseli a bemutató teljes terjedelmét. Ha érdekel ez a munka kérjük töltse le a teljes verziót.

Az órák alatt

1. A forrásban lévő víz szakaszai.

A forráspont a folyadék gőzzé alakulása, amely gőzbuborékok vagy gőzüregek képződésével megy végbe a folyadék térfogatában. A buborékok a bennük lévő folyadék elpárolgása következtében nőnek, felúsznak, és a buborékokban lévő telített gőz a folyadék feletti gőzfázisba kerül.

A forrás akkor kezdődik, amikor egy folyadékot felmelegítünk, és a telített gőz nyomása a felület felett egyenlővé válik a külső nyomással. Azt a hőmérsékletet, amelyen a folyadék állandó nyomáson forr, forráspontnak (Tboil) nevezzük. Minden folyadék forráspontjának megvan a maga értéke, és nem változik az álló forralási folyamat során.

Szigorúan véve a Tboil a telített gőz hőmérsékletének (telített hőmérséklet) felel meg a forrásban lévő folyadék sík felülete felett, mivel maga a folyadék mindig valamelyest túlmelegedett a Tboil-hoz képest. Álló forrásban a forrásban lévő folyadék hőmérséklete nem változik. A nyomás növekedésével a Tboil növekszik

1.1 A forrási folyamatok osztályozása.

A forralás a következő kritériumok szerint osztályozható:

buborék és film.

A forrást, amelyben gőz képződik periodikusan gócképződő és növekvő buborékok formájában, gócforralásnak nevezzük. A folyadékban (pontosabban az edény falán vagy alján) lassú gócforralással gőzzel teli buborékok jelennek meg.

Amikor a hőáram egy bizonyos kritikus értékre emelkedik, az egyes buborékok összeolvadnak, folyamatos gőzréteget képezve az érfal közelében, amely időszakonként behatol a folyadék térfogatába. Ezt az üzemmódot film módnak nevezik.

Ha az edény aljának hőmérséklete jelentősen meghaladja a folyadék forráspontját, akkor a buborékok képződésének sebessége az edény alján olyan magas lesz, hogy azok egyesülnek, és egy folyamatos gőzréteget képeznek az edény alja és a folyadék között. maga. Ebben a filmforralási módban a fűtőberendezéstől a folyadék felé áramló hőáram élesen leesik (a gőzfilm rosszabbul vezeti a hőt, mint a folyadék konvekciója), és ennek eredményeként a forrási sebesség csökken. A filmfőzési mód egy csepp víz példáján figyelhető meg egy forró tűzhelyen.

a hőcserélő felület konvekciójának típusa szerint? szabad és kényszerített konvekcióval;

Melegítéskor a víz mozdulatlanul viselkedik, és a hő a hővezető képességen keresztül jut el az alsó rétegekből a felsőkbe. A felmelegedés során azonban megváltozik a hőátadás jellege, beindul egy folyamat, amit konvekciónak neveznek. Ahogy a víz a fenék közelében felmelegszik, kitágul. Ennek megfelelően a felmelegített fenékvíz fajsúlya könnyebbnek bizonyul, mint a felszíni rétegekben lévő azonos térfogatú víz tömege. Emiatt a serpenyőben lévő teljes vízrendszer instabillá válik, amit kompenzál az a tény, hogy a forró víz elkezd felúszni a felszínre, és hidegebb víz süllyed a helyére. Ez szabad konvekció. A kényszerkonvekciónál a folyadék keverésével hőátadás jön létre, és a vízben mozgás jön létre a mesterséges hűtőfolyadék-keverő, szivattyú, ventilátor és hasonlók mögött.

a telítési hőmérséklethez képest? utóhűtés nélkül és forralás után hűtéssel. Túlhűtéssel történő forraláskor légbuborékok nőnek az edény alján, letörnek és összeesnek. Ha nincs alulhűtés, akkor a buborékok elszakadnak, növekednek és a folyadék felszínére úsznak. a forráspont térbeli tájolása szerint? vízszintes ferde és függőleges felületeken;

Egyes folyadékrétegek, amelyek közvetlenül a forróbb hőcserélő felület mellett vannak, magasabbra melegednek, és könnyebb falközeli rétegként emelkednek fel a függőleges felület mentén. Így a közeg folyamatos mozgása megy végbe a forró felület mentén, melynek sebessége határozza meg a felület és a gyakorlatilag mozdulatlan közeg nagy része közötti hőcsere intenzitását.

a forralás természete? fejlett és fejletlen, instabil forrás;

A hőáram sűrűségének növekedésével a párolgási együttható növekszik. A forralás egy kialakult buborékba megy át. A leválási gyakoriság növelésével a buborékok felzárkóznak egymáshoz és összeolvadnak. A fűtőfelület hőmérsékletének növekedésével a párolgási központok száma meredeken növekszik, egyre több leszakadt buborék úszik fel a folyadékban, ami annak intenzív keveredését okozza. Az ilyen forralásnak fejlett karaktere van.

1.2. A forralási folyamat szakaszok szerinti szétválasztása.

A víz forralása összetett folyamat, amely négy jól elkülöníthető szakaszból áll.

Az első szakasz kis légbuborékokkal kezdődik, amelyek a vízforraló aljáról ugrálnak, valamint buborékcsoportok jelennek meg a víz felszínén a kanna falai közelében.

A második szakaszt a buborékok térfogatának növekedése jellemzi. Ezután fokozatosan megnövekszik a vízben keletkező és a felszínre törő buborékok száma. A forralás első szakaszában vékony, alig megkülönböztethető szólóhangot hallunk.

A forrás harmadik szakaszát a buborékok masszív, gyors felemelkedése jellemzi, amely először enyhe zavarosodást, majd a víz „kifehéredését” okozza, ami egy forrás gyorsan folyó vizéhez hasonlít. Ez az úgynevezett „fehér kulcsos” forralás. Rendkívül rövid életű. A hang olyan lesz, mint egy kis méhraj zaja.

A negyedik a víz heves forrongása, nagy, szétpattanó buborékok megjelenése a felszínen, majd fröccsenés. A fröccsenés azt jelenti, hogy a víz túlságosan felforrt. A hangok élesen felerősítettek, de egységességük megzavart, hajlamosak egymás elé kerülni, kaotikusan növekedni.

2. A kínai teaszertartásról.

Keleten sajátos hozzáállás uralkodik a teaiváshoz. Kínában és Japánban a teaszertartás a filozófusok és művészek találkozásának része volt. A hagyományos keleti teaivás során bölcs beszédek hangzottak el, műalkotások kerültek szóba. A teaszertartást minden találkozóhoz külön tervezték, virágcsokrokat választottak ki. Speciális edényeket használtak a teafőzéshez. Különleges hozzáállás volt a vízhez, amelyet teafőzésre vittek. Fontos, hogy a vizet megfelelően forraljuk fel, ügyelve a forrásban lévő vízben érzékelhető és reprodukálható „tűzciklusokra”. A vizet nem szabad gyorsan felforralni, mert ennek következtében a víz energiája elvész, ami a tealevél energiájával egyesülve a kívánt teaállapotot hozza létre bennünk.

Négy szakasz van kinézet forrásban lévő víz, amelyeket rendre ún "halszem”, "rákszem", "gyöngy szálak"és "bugyogó tavasz". Ez a négy szakasz a forrásban lévő víz hangkíséretének négy jellemzőjének felel meg: halk zaj, közepes zaj, zaj és erős zaj, amelyek néha eltérő költői nevet is kapnak a különböző forrásokban.

Emellett a gőzképződés szakaszait is figyelemmel kísérik. Például könnyű köd, köd, sűrű köd. A köd és a sűrű köd túlérett forrásban lévő vizet jelez, amely már nem alkalmas teafőzésre. Úgy tartják, hogy a benne lévő tűz energiája már olyan erős, hogy elnyomta a víz energiáját, és ennek következtében a víz nem tud megfelelően érintkezni a tealevéllel, és megfelelő minőségű energiát adni a tealevélnek. a teát ivó személy.

A megfelelő főzés eredményeként finom teát kapunk, amelyet nem 100 fokos vízzel többször is megfőzhetünk, minden újabb főzésből élvezve a finom utóízt.

Oroszországban kezdtek megjelenni a teaklubok, amelyek meghonosítják a teaivás kultúráját Keleten. A Lu Yu nevű teaszertartáson, vagyis a víz forralása nyílt tűzön, a víz forrásának minden szakasza megfigyelhető. Az ilyen kísérletek a víz forralásával otthon is elvégezhetők. Néhány kísérletet javaslok:

- hőmérsékletváltozások az edény alján és a folyadék felszínén;
a víz forráspontjainak hőmérséklet-függésének változása;
- a forrásban lévő víz térfogatának változása az idő múlásával;
- a hőmérséklet-függés eloszlása ​​a folyadék felszínétől való távolság függvényében.

3. Kísérletek a forrási folyamat megfigyelésére.

3.1. A víz forráspontjainak hőmérsékletfüggésének vizsgálata.

A hőmérsékletet a folyadék forrásának mind a négy szakaszában mértük. A következő eredmények születtek:

– első a víz forráspontja (HALSZEM) az 1. perctől a 4. percig tartott. Az alján lévő buborékok 55 fokos hőmérsékleten jelentek meg (1. kép).

Fotó1.

– második a víz forráspontja (CRAB EYE) az 5. perctől a 7. percig tartott körülbelül 77 fokos hőmérsékleten. Az alján lévő kis buborékok térfogata megnövekedett, és egy rák szemére emlékeztetett. (2. fotó).

2. fénykép.

– harmadik a vízforralás szakasza (GYÖNGYSZÁLAK) a 8. perctől a 10. percig tartott. Rengeteg apró buborék képződött GYÖNGYZÖRÖKET, amelyek anélkül emelkedtek fel a víz felszínére, hogy elérték volna. A folyamat 83 fokos hőmérsékleten kezdődött (3. kép).

3. fénykép.

– negyedik a víz forráspontja (Buborékoló FORRÁS) a 10. perctől a 12. percig tartott. A buborékok nőttek, felemelkedtek a víz felszínére, majd felszakadtak, forrongva a vízben. A folyamat 98 fokos hőmérsékleten ment végbe (4. kép). 4. fénykép.

4. fénykép.

3.2. A forrásban lévő víz térfogatának időbeli változásának vizsgálata.

Idővel a forrásban lévő víz térfogata változik. A serpenyőben lévő víz kezdeti térfogata 1 liter volt. 32 perc elteltével a térfogat felére csökkent. Ez jól látszik az 5. képen, piros pöttyökkel jelölve.

5. fénykép.

6. fénykép.

A következő 13 perc forrásban lévő víz térfogata harmadával csökkent, ezt a vonalat piros pontok is jelzik (6. kép).

A mérési eredmények alapján megkaptuk a forrásban lévő víz térfogatának időbeli változásának függőségét.

1. ábra. A forrásban lévő víz térfogatának időbeli változásának grafikonja

Következtetés: A térfogatváltozás fordítottan arányos a folyadék forrási idejével (1. ábra), amíg már nincs több az eredeti térfogatból1 / 25 rész. Az utolsó szakaszban a hangerő csökkenése lelassult. A filmfőzési rendszer itt szerepet játszik. Ha az edény aljának hőmérséklete jelentősen meghaladja a folyadék forráspontját, akkor a buborékok képződésének sebessége az edény alján olyan magas lesz, hogy azok egyesülnek, és egy folyamatos gőzréteget képeznek az edény alja és a folyadék között. maga. Ebben az üzemmódban a folyadék forráspontja csökken.

3.3. A hőmérséklet-függés eloszlásának vizsgálata a folyadékfelszín távolságától.

A forrásban lévő folyadékban bizonyos hőmérséklet-eloszlás jön létre (2. ábra), és a folyadék a fűtőfelület közelében érezhetően túlmelegszik. A túlhevülés mértéke számos fizikai-kémiai tulajdonságtól és magától a folyadéktól, valamint a határos szilárd felületektől függ. Az alaposan megtisztított, oldott gázoktól (levegőtől) mentes folyadékok különleges óvintézkedésekkel több tíz fokkal túlmelegedhetnek.

Rizs. 2. Grafikon a vízhőmérséklet felszíni változásának a fűtőfelület távolságától való függéséről.

A mérési eredmények alapján elkészíthető a vízhőmérséklet változásának a fűtőfelület távolságától való függésének grafikonja.

Következtetés: a folyadék mélységének növekedésével a hőmérséklet alacsonyabb, és kis távolságra a felülettől, akár 1 cm-ig, a hőmérséklet élesen csökken, majd szinte nem változik.

3.4 Az edény alján és a folyadék felszínéhez közeli hőmérsékletváltozások vizsgálata.

12 mérést végeztek. A vizet 7 fokos hőmérsékletről forrásig melegítettük. A hőmérséklet méréseket percenként végezték. A mérési eredmények alapján két grafikont kaptunk a vízfelszíni és a vízfenéki hőmérséklet-változásokról.

3. ábra Táblázat és grafikon a megfigyelések eredményei alapján. (A szerző fotója)

Következtetések: a víz hőmérsékletének változása az edény alján és a felszínen eltérő. A felszínen a hőmérséklet szigorúan lineáris törvény szerint változik, és három perccel később éri el a forráspontot, mint az alján. Ennek az az oka, hogy a felületen a folyadék levegővel érintkezik és energiájának egy részét feladja, ezért másképp melegszik fel, mint az edény alján.

Következtetések a munka eredményei alapján.

Azt találták, hogy a víz forráspontig melegítve három szakaszon megy keresztül, a folyadék belsejében zajló hőcserétől függően a gőzbuborékok képződésével és növekedésével a folyadékban. A víz viselkedésének megfigyelésekor az egyes szakaszok jellemző vonásait feljegyezték.

A víz hőmérsékletének változása az edény alján és a felszínen eltérő. A felszínen a hőmérséklet szigorúan lineáris törvény szerint változik, és három perccel később éri el a forráspontot, mint az alján, ami abból adódik, hogy a felületen a folyadék levegővel érintkezik és feladja annak egy részét. energia.

Kísérletileg azt is megállapították, hogy a folyadék mélységének növekedésével a hőmérséklet alacsonyabb, és kis távolságra a felszíntől, legfeljebb 1 cm-ig, a hőmérséklet meredeken csökken, majd szinte nem változik.

A forrási folyamat a hő elnyelésével megy végbe. Amikor egy folyadékot felmelegítenek, az energia nagy része a vízmolekulák közötti kötések megszakítására megy el. Ebben az esetben a vízben oldott gáz az edény alján és falán szabadul fel, légbuborékokat képezve. Egy bizonyos méretet elérve a buborék a felszínre emelkedik, és jellegzetes hanggal összeesik. Ha sok ilyen buborék van, akkor a víz „sziszeg”. Egy légbuborék emelkedik a víz felszínére, és felrobban, ha a felhajtóerő nagyobb, mint a gravitáció. A forralás folyamatos folyamat, forralás közben a víz hőmérséklete 100 fok, és nem változik a víz forralása során.

Irodalom

1. V.P. Isachenko, V.A. Osipova, A.S. Sukomel "Hőátadás" M.: Energia 1969
2. Frenkel Ya.I. Folyadékok kinetikai elmélete. L., 1975
3. Croxton K. A. A folyékony halmazállapot fizikája. M., 1987
4. DÉLUTÁN. Kurennov "Orosz népi gyógyászat".
5. Buzdin A., Sorokin V., Forrásban lévő folyadékok. "Quantum" magazin, N6,1987

Forró- Ez a folyadék intenzív átmenete gőzbe, amely gőzbuborékok képződésével történik a folyadék teljes térfogatában egy bizonyos hőmérsékleten.

Forrás közben a felette lévő folyadék és gőz hőmérséklete nem változik. Változatlan marad, amíg az összes folyadék el nem forr. Ennek az az oka, hogy a folyadékhoz juttatott összes energiát gőzzé alakítására fordítják.

Azt a hőmérsékletet, amelyen a folyadék forr, ún forráspont.

A forráspont a folyadék szabad felületére gyakorolt ​​nyomástól függ. Ennek oka a telített gőz nyomásának a hőmérséklettől való függése. A gőzbuborék addig nő, amíg a benne lévő telített gőz nyomása valamivel meghaladja a folyadékban lévő nyomást, amely a folyadékoszlop külső nyomásának és hidrosztatikai nyomásának összege.

Minél nagyobb a külső nyomás, annál több forráspont.

Mindenki tudja, hogy a víz 100 ºC-on forr. De nem szabad elfelejtenünk, hogy ez csak normál légköri nyomáson (kb. 101 kPa) igaz. A nyomás növekedésével a víz forráspontja nő. Így például a gyorsfőző edényekben az ételeket körülbelül 200 kPa nyomáson főzik. A víz forráspontja eléri a 120°C-ot. Ilyen hőmérsékletű vízben a főzési folyamat sokkal gyorsabb, mint a hagyományos forrásban lévő vízben. Ez magyarázza a "nyomófőző" nevet.

Ezzel szemben a külső nyomás csökkentésével csökkentjük a forráspontot. Például a hegyvidéki régiókban (3 km magasságban, ahol a nyomás 70 kPa) a víz 90 ° C-on forr. Ezért e területek lakói ilyen forrásban lévő vizet használva sokkal több időt igényelnek a főzéshez, mint az alföldi lakosok. És ebben a forrásban lévő vízben például általában lehetetlen csirke tojást főzni, mivel 100 ° C alatti hőmérsékleten a fehérje nem koagulál.

Minden folyadéknak megvan a saját forráspontja, amely a telítési gőznyomástól függ. Minél nagyobb a telített gőznyomás, annál alacsonyabb a megfelelő folyadék forráspontja, mivel alacsonyabb hőmérsékleten a telített gőz nyomása megegyezik a légköri nyomással. Például 100 °C-os forrásponton a telített vízgőz nyomása 101 325 Pa (760 Hgmm), a gőznyomás pedig csak 117 Pa (0,88 Hgmm). A higany 357 °C-on forr normál nyomáson.

A párolgási hő.

Párolgási hő (párolgási hő)- az a hőmennyiség, amelyet az anyaggal (állandó nyomáson és állandó hőmérsékleten) át kell adni a folyékony anyag gőzzé történő teljes átalakulásához.

A párolgáshoz szükséges (vagy a kondenzáció során felszabaduló) hőmennyiség. A hőmennyiség kiszámításához K, amely szükséges a tetszőleges tömegű folyadék gőzzé alakulásához, forrásponton véve szükség van a fajlagos párolgási hőre rész-kés a tömeghez m:

A gőz lecsapódásakor ugyanannyi hő szabadul fel.