Verspannungskonzept, Typen und Beispiele

Der Sieden Es ist die Änderung des Zustands oder der Phase einer Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand. Es tritt auf, wenn eine Flüssigkeit erhitzt wird, bis sie ihren Siedepunkt erreicht.

Im Allgemeinen wird bei kochender Wärme am Boden des Behälters mit der Flüssigkeit geliefert. Dort beginnt die Bildung der Blasen, die das Volumen erhöhen, wenn sie an der Oberfläche der Flüssigkeit liegen, da der Druck auf sie beim Aufstieg abnimmt.

Wenn eine Kochflüssigkeit gesagt wird, dass sie ihren Siedepunkt erreicht hat. Quelle: Pixabay.

Wenn die erhitzte Flüssigkeit Wasser ist, enthalten die Blasen Wasserdampf; Das heißt, sie enthalten das Wasser bereits in einem gasförmigen Zustand. Zusätzlich werden Blasen im gesamten Flüssigkeitsvolumen verteilt. Die Siedetemperatur des Wassers beträgt etwa 100 ° C, bei einem Druck von 760 mmHg (760 mmHg).

Um die Änderung des Status der flüssigen Phase zur Soda zu erzeugen, muss Energie versorgt werden (Verdampfungenthalpie). Während des Kochens bleibt die Wassertemperatur in 100 ° C konstant, da flüssige Wassermoleküle wie Wasserdampf verloren gehen.

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Siedetypen

Es gibt zwei Haupttypen von Kochen: kernhaltige und kritische Wärmefluss.

In dem kernhaltigen Kochen werden kleine Volumenblasen an verschiedenen Stellen des Flüssigkeitsvolumens gebildet.

Die Bildung von Blasen wird nach dem Anstieg der Temperatur beobachtet

In der Zwischenzeit tritt beim Kochen von kritischem Wärmefluss auf, wenn die Oberfläche, auf der Wärme geliefert wird, um das Kochen zu entstehen.

Siedepunkt

Faktoren, die den Siedepunkt bestimmen

Luftdruck

Eine Erhöhung des atmosphärischen Drucks führt zu einer Erhöhung des Siedepunkts, da der Wasserdampfdruck für den atmosphärischen Druck erhöht werden muss. Um dies zu erreichen, muss die Wassertemperatur erhöht werden, was eine höhere Kalorienkosten erforderlich macht.

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Im Gegenteil, durch Verringerung des atmosphärischen Drucks, wie in einem Berg großer Höhe über dem Meeresspiegel auftritt, nimmt der Siedepunkt ab, da ein kleinerer Dampfdruck gleich dem atmosphärischen Druck erforderlich ist.

Intermolekularen Kräfte

Die Moleküle in Lösung haben verschiedene Arten von Wechselwirkungen, darunter: die Dispersion oder die Londoner Kräfte, die Dipol-Dipolo-Kräfte und die Wasserstoffbrücken. Je größer die Größe dieser Kräfte ist, desto größer ist der Siedepunkt.

Kalorienenergie ist erforderlich, um die Wechselwirkung zwischen den Molekülen zu brechen, damit sie genug Energie zum Kochen haben können. Zum Beispiel: der metilische Äther (c₂H₆O) hat einen Siedepunkt von 25 ° C, während der Ethylether (c)₄H₁₀O) einen Siedepunkt von 78,5 ºC hat.

Der Unterschied zwischen Siedepunkten, trotz ähnlicher chemischer Strukturen, wird erklärt, da der Ethylether eine größere molekulare Masse aufweist; Beide bilden Wasserstoffbrücken, aber die dispersiven Kräfte in C₄H₁₀Oder sind stärker als in C₂H₆ENTWEDER.

Unterschied zwischen Kochen und Verdunstung

Das Kochen stammt aus der nahe gelegenen Flüssigkeit der Wärmequelle und erstreckt sich dann über das Volumen der Flüssigkeit. Es wird in dieser Abbildung beobachtet:

Inzwischen ist die Verdunstung ein Phänomen der flüssigen Oberfläche.

Die Verdunstung tritt auf, wenn ein flüssiges Molekül der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche genügend Energie hat, um die auf sie ausgeübte Oberflächenspannung zu überwinden. So entweichen die flüssigen Brust und übergeht in die Gasphase.

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Verdunstung kann bei jeder Temperatur auftreten, aber die Möglichkeit ihres Auftretens nimmt mit der Temperatur zu. Das folgende Bild zeigt Wasser, das vom Boden verdunstet ist:

Kochende Beispiele

Wasserdampfsterilisation

Dies geschieht in einem Team namens Autoklave, das in der Lage ist, hohen Drücken zu erzeugen, die von Wasserdampf ausgeübt werden können, der nicht entkommen kann. Es erzeugt auch eine Erhöhung des Siedepunkts von Wasser, wodurch die Temperaturen über 100 ° C erreicht werden können.

In den Autoklavenmaterialien werden für den Anbau von Geweben, chirurgischen Materialien, Verwenden von Materialien in Laboratorien, Kulturmitteln usw. sterilisiert. Die für die Autoklavensterilisation verwendeten Bedingungen sind: 15 Pfund Druck, Temperatur von 121 ° C und eine Dauer von 15 Minuten.

Essen kochen

Futter erhöht sich, indem sie sie ins Wasser legen. Während der Kochtemperaturen werden verwendet, die dem Siedepunkt des Wassers entsprechen (100 ºC). Die Lebensmittel werden während der Zeit, in der die Erfahrung angezeigt, erhitzt, um optimale Bedingungen für die Einnahme zu erreichen.

Chinesisches Essen verwendet ein minimales Kochen und Dampf, um die Farbe, Textur und den Geschmack von Lebensmitteln zu erhalten. Die Art der Küche, die als SOWMER bekannt ist, verwendet Temperaturen unter dem Siedepunkt. Das Kochen von Lebensmitteln wird auch mit Wasserdampf verwendet.

Dampfkochtopf

Der Schnellkochtopf wird zum Kochen von Lebensmitteln verwendet. Sein Betrieb basiert auf seiner Fähigkeit, den Abgas des Wasserdampfs auf die Atmosphäre zu begrenzen, was zu einem Anstieg des Innendrucks führt.

Die auf der Oberfläche der Flüssigkeit im Topf ausgeübte Druckerhöhung führt zu einem Anstieg des Siedepunkts und dem Temperaturbereich über 100 ° C. Dies verkürzt die Kochzeit und spart daher die Verwendung von Kraftstoffen.

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Wärmeableitung

Wasser wird auf hydrophilen Oberflächen gekocht, um Kernreaktoren und elektronische Geräte mit hoher Leistung zu kühlen, wodurch eine Überhitzung vermieden wird. Um das Siede- und Kochpunkt zu erreichen, muss Wasser die Wärme aus seiner Umgebung nehmen und dies führt zu einer Abnahme der Temperatur davon.

Bestimmung der Molmasse des gelösten Stoffes

Die Zunahme des Wasserkochpunkts ist eine koligative Eigenschaft; Und daher abhängig von der Konzentration des gelösten gelösten Stoff. Wenn Sie es wissen, können Sie die Molmasse des gelösten Stoffes schätzen. Es gibt jedoch genauere Methoden wie: Massenspektrometrie, was eine nützliche Methode bleibt.

Zuckerindustrie

Bei der Verfeinerung von Rohrzucker zur Herstellung von kristallinen Zucker ist der Rohrsaft gekocht und die Temperatur, die er erreicht, hängt von der Konzentration von Zucker ab.

Die Erhöhung des Siedepunkts des Rohrsafts ist ein Maß für die Zuckerkonzentration in der Lösung. Dies ist eine wichtige Information, um Zuckerkristallisation zu erreichen.

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