كيف تصنع الثلج إذا لم يكن لديك متسع من الوقت ، لماذا ماء ساخنيتجمد بشكل أسرع من البرد أنت في حاجة ماسة إلى فودكا مارتيني ، ولكن إليك اكتشاف غير سار - لقد حدثت أزمة جليد في المنزل. كيف يجب أن تتابع: أ) املأ صينية الثلج من الطازج

لماذا تؤلم الظهر والرقبة؟ لقد أصبحت أمراض العمود الفقري مشكلة شائعةالإنسانية ، وآلام الظهر أمر شائع. التغيرات في العمود الفقري ، وانحناءه ، وقصره ، وتآكل الفقرات والأمراض الأخرى ليست مؤلمة في حد ذاتها فحسب ، بل تسبب أيضًا

لماذا الغلوتين خطير؟ في في الآونة الأخيرةهناك العديد من النظريات حول مخاطر عنصر معين موجود في الطعام. قصص الرعب في كل مكان: في البرامج الصحية ، من صفحات المجلات والصحف ، على الإنترنت. اذا حكمنا من خلال البيانات الهامة

عملية الغليان - تعني انتقال مادة سائلة إلى حالة غازية. سيكون الفرق بين التبخر هو أن هذا يحدث عندما يكون مترابطًا مع مؤشرات معينة ، والتي لا تشمل مؤشرات درجة الحرارة فحسب ، بل أيضًا مؤشرات الضغط. ترتبط سرعة بدء الغليان كليًا بالجزيئات التي تبدأ بالتصادم مع بعضها أكثر من التسخين. إذا كنت تأخذ الظروف الطبيعية، فإن نقطة الغليان تُعتبر تسخينًا عند 100 درجة مئوية ، ولكن في الواقع هذه مجموعة من القيم التي تعتمد على كل من السائل نفسه ، وكذلك على الضغط خارج وداخل الماء. للتلخيص ، يحتوي هذا النطاق على قيم من 70 إلى جدًا جبل عالي، حتى 110 إذا كان أقرب إلى مستوى سطح البحر.

درجة حرارة بخار الماء المغلي في غلاية

البخار سائل ، فقط حالته تمر في شكل غازي. عند التفاعل مع الهواء ، فإنه ، مثل المواد الغازية الأخرى ، يمكنه التأثير عليه بالضغط. أثناء التبخير ، ستكون درجة حرارة البخار والسائل ثابتة حتى يتبخر السائل. يحدث هذا بسبب حقيقة أن كل قوة درجة الحرارة تدخل في تكوين البخار. يفضل هذا الوضع تكوين بخار جاف مشبع.

من المهم أن تعرف! عندما يغلي السائل ، يكون للبخار نفس درجات السائل. أكثر سخونة من السائل نفسه ، سيتحول إلى بخار فقط باستخدام أجهزة خاصة. الدرجة المطلوبة لغلي سائل عادي تبلغ قيمتها 100 درجة مئوية.

في أي درجة حرارة يغلي الماء المالح

قم بغلي الماء المالح ، ربما في درجات حرارة أعلى فقط من الماء العادي. يحتوي تركيب الملح على مجموعة من الأيونات التي تملأ الفجوات المكانية لجزيئات الماء. وبسبب هذا ، يحدث الترطيب عندما تتحد أيونات الملح مع الجزيئات السائلة. نظرًا لأنه بعد الترطيب ، تصبح رابطة الجزيئات أقوى بشكل ملحوظ ، فإن عملية التبخير تستمر لفترة أطول وفقًا لذلك.

بسبب التدفئة ماء مالحتفقد الجزيئات باستمرار ، على التوالي ، سيكون اصطدامها أقل تكرارًا. سيستغرق الغليان وقتًا أطول مما يحتاج مياه عذبة. يمكن إضافة درجة الحرارة التي يمكنك بها صنع الماء المغلي من الماء المالح ، في المتوسط ​​، 10 درجات مئوية أعلى من المعتاد.

نقطة غليان الماء المقطر

النوع المقطر هو سائل منقى لا يحتوي عمليا على شوائب. كقاعدة عامة ، فهو مخصص للتطبيقات التقنية والطبية والبحثية.

انتباه! لا ينصح بتناوله وطهي الطعام عليه.

يصنع الماء باستخدام معدات التقطير الخاصة ، حيث يتبخر الماء العذب ويتكثف البخار. في نهاية التقطير ، ستبقى الشوائب خارج السائل.

النوع المقطر يغلي تمامًا مثل الماء العذب مع ماء الصنبور - 100 درجة مئوية. هناك اختلاف طفيف في أن السائل المقطر سوف يغلي بشكل أسرع ، لكن هذا الاختلاف ضئيل تمامًا.

كيف يؤثر الضغط على عملية غليان الماء

يحمل الضغط فرقًا كبيرًا في درجة غليان السائل. في الوقت نفسه ، يلعب الضغط الجوي والضغط داخل الماء دورًا. على سبيل المثال ، إذا قمت بإشعال النار في الماء ، أثناء التشغيل ارتفاع عالي، ثم 70 درجة مئوية ستكون كافية للغليان. في ظروف الجبال ، ينطوي الطهي على بعض الصعوبات. يستغرق هذا وقتًا أطول لأن الماء المغلي لن يكون ساخنًا بدرجة كافية. على سبيل المثال ، محاولة طهي بيضة مسلوقة ستنتهي بالفشل ، ناهيك عن اللحم المسلوق الذي يتطلب معالجة حرارية جيدة.

مهم! لا تأكل أي شيء لم يتم معالجته حرارياً أو مطبوخ جيداً. خاصة عندما يتعلق الأمر بالمشي لمسافات طويلة والنزهات الأخرى في الطبيعة. من الضروري توقع مثل هذه الفروق الدقيقة مسبقًا وتأمين نفسك ضد المفاجآت المحتملة.

كونك بالقرب من البحر ، ستكون نقطة الغليان دائمًا 100 درجة. عند الصعود إلى الجبال ، بالنسبة لمسافة 300 متر لأعلى ، ستنخفض درجة حرارة الغليان بمقدار درجة واحدة. لذلك ، يُنصح السكان الذين تقع منازلهم على أرض مرتفعة باستخدام الأوتوكلاف لغلي السائل حتى يصبح أكثر سخونة.

انتباه! يجب أن يكون الموظفون على دراية بهذه المعلومات. المؤسسات الطبيةوالمختبرات.

بعد كل شيء ، من المعروف أنه من أجل تعقيم المنتجات والأجهزة ، يلزم الحصول على درجة حرارة 100 درجة وما فوق. خلاف ذلك ، لن تكون الأداة والأجهزة الأخرى معقمة ، مما قد يؤدي لاحقًا إلى حدوث الكثير من المضاعفات.

من المعروف أنه لم يتم اكتشاف أعلى درجة من الماء حتى الآن. هذا نتيجة لحقيقة أنه يمكن أن ينمو حتى يكون هناك حد للضغط الجوي ، أو بالأحرى نموه. تعمل التوربينات البخارية على تسخين المياه حتى 400 درجة مئوية ، بينما لا تغلي ، ويتم الحفاظ على الضغط عند 30-40 درجة مئوية.

تحاول العديد من ربات البيوت تسريع عملية الطهي ، وملح الماء فور وضع المقلاة على الموقد. إنهم يؤمنون إيمانا راسخا بأنهم يفعلون الشيء الصحيح ، ومستعدون لتقديم العديد من الحجج في الدفاع عنهم. هل هذا صحيح حقًا وما الماء الذي يغلي بشكل أسرع - مالح أم طازج؟ لهذا ، ليس من الضروري إجراء تجارب في ظروف المختبر، يكفي تبديد الخرافات التي سادت مطابخنا لعقود ، بمساعدة قوانين الفيزياء والكيمياء.

أساطير شائعة حول غليان الماء

فيما يتعلق بغلي الماء ، يمكن تقسيم الناس بشكل مشروط إلى فئتين. الأول مقتنع بأن الماء المالح يغلي بشكل أسرع ، بينما الأخير يختلف تمامًا مع هذا البيان. لصالح حقيقة أن غليان الماء المالح يستغرق وقتًا أقل ، يتم تقديم الحجج التالية:

• كثافة الماء الذي يذوب فيه الملح أعلى بكثير ، وبالتالي يكون انتقال الحرارة من الموقد أكبر ؛
• أثناء الذوبان في الماء ، يتم تدمير الشبكة البلورية لملح الطعام ، والتي تكون مصحوبة بإطلاق الطاقة. هذا هو ، إذا كان في ماء باردأضف الملح ، سيصبح السائل أكثر دفئًا تلقائيًا.

أولئك الذين يدحضون الفرضية القائلة بأن الماء المالح يغلي بشكل أسرع يجادلون بهذه الطريقة: أثناء انحلال الملح في الماء ، تحدث عملية الترطيب.

على ال المستوى الجزيئيأكثر علاقات قويةالتي تتطلب المزيد من الطاقة لتتحلل. لذلك ، يستغرق غليان الماء المالح وقتًا أطول.

من هو على حق في هذا الخلاف ، وهل من المهم حقًا أن نملح الماء في بداية الطهي؟

عملية الغليان: الفيزياء "على الأصابع"

لفهم ما يحدث بالضبط مع الملح و مياه عذبةعند تسخينها ، عليك أن تفهم ما هي عملية الغليان. بغض النظر عما إذا كان الماء مالحًا أم لا ، فإنه يغلي بنفس الطريقة ويمر بأربع مراحل:

• تشكيل فقاعات صغيرة على السطح.
• زيادة حجم الفقاعات واستقرارها في قاع الحاوية ؛
• المياه العكرة الناتجة عن الحركة الشديدة لفقاعات الهواء لأعلى ولأسفل ؛
• عملية الغليان نفسها ، عندما ترتفع الفقاعات الكبيرة إلى سطح الماء وتنفجر بالضوضاء ، تطلق البخار - الهواء الموجود بالداخل ويزداد سخونة.

نظرية نقل الحرارة ، التي "يعمل" مؤيدو تمليح الماء في بداية الطهي ، في هذه الحالة ، لكن تأثير تسخين الماء بسبب كثافته وإطلاق الحرارة أثناء تدمير الشبكة البلورية غير مهم.

الأهم من ذلك هو عملية الترطيب ، حيث يتم تكوين روابط جزيئية مستقرة.

كلما كانت أقوى ، كلما كان من الصعب على فقاعة الهواء الصعود إلى السطح وتغرق في قاع الحاوية ، يستغرق الأمر وقتًا أطول. نتيجة لذلك ، إذا تمت إضافة الملح إلى الماء ، فإن دوران فقاعات الهواء يتباطأ. وفقًا لذلك ، يغلي الماء المالح بشكل أبطأ ، لأن الروابط الجزيئية تحمل فقاعات الهواء في الماء المالح لفترة أطول قليلاً من الماء العذب.

ملح أم لا ملح؟ هذا هو السؤال

يمكن أن تكون النزاعات في المطبخ حول الماء الذي يغلي بشكل أسرع ، أو مملح أو غير مملح ، بلا نهاية. أخيرا ، من حيث تطبيق عمليلا يوجد فرق كبير بين تمليح الماء في البداية أو بعد الغليان. لماذا لا يهم حقًا؟ لفهم الموقف ، تحتاج إلى اللجوء إلى الفيزياء ، والتي توفر إجابات شاملة على هذا السؤال الذي يبدو صعبًا.

يعلم الجميع أنه عند ضغط جوي قياسي يبلغ 760 ملم عمود الزئبقيغلي الماء عند 100 درجة مئوية. يمكن أن تتغير معلمات درجة الحرارة وفقًا للتغيرات في كثافة الهواء - يعلم الجميع أن الماء يغلي في الجبال عند درجة حرارة منخفضة. لذلك ، عندما يتعلق الأمر بالجانب المنزلي ، في هذه الحالة ، يكون مؤشر مثل شدة الاحتراق لموقد الغاز أو درجة تسخين سطح المطبخ الكهربائي أكثر أهمية.

على هذا تعتمد عملية نقل الحرارة ، أي معدل تسخين الماء نفسه. وبالتالي ، الوقت الذي يقضيه في الغليان.

على سبيل المثال ، في النار المفتوحة ، إذا قررت طهي العشاء على النار ، فإن الماء الموجود في الوعاء سوف يغلي في غضون دقائق نظرًا لأن الخشب أثناء الاحتراق ينبعث منه حرارة أكثر من الغاز الموجود في الموقد ، و مساحة تسخين السطح أكبر بكثير. لذلك ، ليس من الضروري على الإطلاق إضافة الملح إلى الماء حتى يغلي بشكل أسرع - فقط قم بتشغيل موقد الموقد إلى أقصى حد.

درجة غليان الماء المالح هي بالضبط نفس درجة غليان الماء العذب والماء المقطر. أي 100 درجة تحت الضغط الجوي العادي. لكن سرعة الغليان عند شروط متساوية(على سبيل المثال ، إذا تم أخذ موقد تقليدي كأساس موقد غاز) سوف تكون مختلفة. يستغرق الماء المالح وقتًا أطول ليغلي لأنه يصعب على فقاعات الهواء كسر الروابط الجزيئية الأقوى.

بالمناسبة ، هناك فرق في وقت الغليان بين الصنبور والماء المقطر - في الحالة الثانية ، فإن السائل بدون شوائب ، وبالتالي ، بدون روابط جزيئية "ثقيلة" ، سوف يسخن بشكل أسرع.

صحيح أن الفارق الزمني هو بضع ثوانٍ فقط ، وهو ما لا يجعل الطقس في المطبخ وعمليًا لا يؤثر على سرعة الطهي. لذلك ، لا ينبغي أن يسترشد المرء بالرغبة في توفير الوقت ، بل بقوانين الطهي ، التي تنص على تمليح كل طبق في وقت معين من أجل الحفاظ على مذاقه وتعزيزه.

يجب معرفة نقطة الغليان ، لأنه عندما يتم الوصول إليها ، يتحول الماء إلى بخار ، أي أنه يمر من واحد حالة التجميعالى اخر.

لقد اعتدنا على حقيقة أنه في الماء المغلي يمكنك تطهير الأطباق وطهي الطعام ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. في بعض الظروف ، تكون درجة حرارة السائل منخفضة جدًا لكل هذا.

جوهر العملية

بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى تحديد مفهوم الغليان. ما هذا؟ هذه هي العملية التي تتحول بها المادة إلى بخار. علاوة على ذلك ، تحدث هذه العملية ليس فقط على السطح ، ولكن في جميع أنحاء الحجم الكامل للمادة.

عند الغليان ، تبدأ الفقاعات بالتشكل ، يوجد بداخلها هواء و بخار مشبع. ضجيج الغلاية ، المقلاة يشير إلى أن فقاعات الهواء بدأت في الارتفاع ، ثم تسقط وتنفجر. عندما يتم تسخين الحاوية جيدًا من جميع الجوانب ، ستتوقف الضوضاء ، مما يعني أن السائل قد غلي تمامًا.

تتم العملية عند درجة حرارة وضغط معينين ، ومن وجهة نظر الفيزياء ، فهي مرحلة انتقالية من الدرجة الأولى.

ملحوظة!يمكن أن يحدث التبخر في أي درجة حرارة ، بينما يمكن أن يحدث الغليان عند درجة حرارة محددة بدقة.

في الجداول ، تُعطى نقطة غليان الماء أو سائل آخر عند الضغط الجوي العادي كواحدة من العوامل الرئيسية الخصائص البدنية. نقطة الغليان (Tk) تساوي فعليًا درجة حرارة البخار ، والتي تكون في حالة مشبعة تمامًا على الحد الفاصل بين الماء والهواء. الماء نفسه ، على وجه الدقة ، يتم تسخينه أكثر من ذلك بقليل.

تتأثر عملية الغليان أيضًا بشكل كبير بما يلي:

• وجود شوائب غازية في الماء ؛
• موجات صوتية
• التأين.

هناك عوامل أخرى تجعل الفقاعات تتشكل بشكل أسرع أو أبطأ. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن كل مادة لها المعارف التقليدية الخاصة بها. هناك رأي مفاده أنه إذا أضفت الملح إلى الماء ، فسوف يغلي بشكل أسرع. هذا صحيح ، لكن الوقت سيتغير قليلاً. للحصول على نتائج ملموسة ، سيكون عليك إضافة الكثير من الملح ، والذي سوف يفسد الطبق تمامًا.

ظروف مختلفة

عند الضغط الجوي العادي (760 ملم زئبق ، أو 101 كيلو باسكال ، 1 ضغط جوي) ، يبدأ الماء في الغليان ، ويتم تسخينه إلى 100 درجة مئوية. الجميع يعرف هذا.

مهم!إذا زاد الضغط الخارجي ، فإن نقطة الغليان ستزداد أيضًا ، وإذا تم تقليلها ، فإنها ستنخفض.

معادلة اعتماد درجة غليان الماء على الضغط معقدة للغاية. هذا الاعتماد ليس خطيًا. تستخدم في بعض الأحيان الصيغة البارومتريةللحساب ، وعمل بعض التقديرات ، ومعادلة كلاوزيوس كلابيرون.

من الأنسب استخدام جداول من كتب مرجعية تعرض البيانات التي تم الحصول عليها تجريبيًا. وفقًا لهم ، يمكنك إنشاء رسم بياني ، وبعد الاستقراء ، حساب القيمة المطلوبة.

في الجبال يغلي الماء قبل أن يصل إلى 100. على جدا ذروة عاليةعالم Chomolungme (إفرست ، ارتفاع 8848 م) ، تبلغ درجة غليان الماء حوالي 69 درجة مئوية. ولكن حتى لو انخفض قليلاً ، فلن يغلي الماء عند مائة درجة حتى نصل إلى ضغط 101 كيلو باسكال. في Elbrus ، وهو أقل من Everest ، تغلي غلاية من الماء عند 82 - هناك ضغط 0.5 atm.

لذلك ، في الظروف الجبلية ، سيستغرق الطهي وقتًا أطول بكثير ، ولن تغلي بعض المنتجات على الإطلاق في الماء ، وسيتعين طهيها بطريقة مختلفة. في بعض الأحيان يتساءل السياح عديمي الخبرة لماذا يستغرق البيض وقتًا طويلاً في الغليان ، لكن الماء المغلي لا يحترق. الشيء هو أن هذا الماء المغلي لا يتم تسخينه بشكل كافٍ.

في الأوتوكلاف وأوعية الضغط ، على العكس من ذلك ، يزداد الضغط. يؤدي هذا إلى غليان الماء عند درجة حرارة أعلى. يصبح الطعام أكثر سخونة ويطهى بشكل أسرع. لذلك ، تسمى قدور الضغط كذلك. تسخين حتى درجة حرارة عاليةومن المفيد أيضًا أن يتم تطهير السائل ، وتموت فيه الميكروبات.

الغليان عند ضغط مرتفع

ستؤدي زيادة الضغط إلى زيادة Tc من الماء. عند 15 ضغطًا جويًا ، سيبدأ الغليان فقط عند 200 درجة ، عند 80 ضغط جوي. - 300 درجة. في المستقبل ، سيكون ارتفاع درجة الحرارة بطيئًا جدًا. القيمة القصوىيميل إلى 374.15 ℃ ، وهو ما يعادل 218.4 الغلاف الجوي.

الغليان في الفراغ

ماذا سيحدث إذا بدأ الهواء في التفريغ أكثر فأكثر ، متجهًا إلى الفراغ؟ من الواضح أن درجة الغليان ستبدأ أيضًا في الانخفاض. ومتى يغلي الماء؟

إذا خفضت الضغط إلى 10-15 ملم زئبق. فن. (بمقدار 50-70 مرة) ، ستنخفض درجة الغليان إلى 10-15 درجة مئوية. هذا الماء يمكن أن يبردك.

مع مزيد من الانخفاض في الضغط ، سينخفض ​​Tc وقد يصل إلى درجة حرارة التجمد. في هذه الحالة ، في الحالة السائلة ، لا يمكن أن يوجد الماء ببساطة. سوف ينتقل مباشرة من الجليد إلى الغاز. سيحدث هذا عند حوالي 4.6 ملم زئبق. فن.

من المستحيل تحقيق فراغ مطلق ، ولكن يمكن الحصول على جو شديد التخلخل إذا تم ضخ الهواء خارج وعاء بالماء. نتيجة لمثل هذه التجربة ، يمكنك أن ترى بالضبط متى يغلي السائل.

ينخفض ​​الضغط ليس فقط عند ضخ الهواء للخارج. يتناقص بالقرب من لولب يدور بسرعة ، على سبيل المثال ، لولب السفينة. في هذه الحالة ، يبدأ الغليان أيضًا بالقرب من سطحه. هذه العملية تسمى التجويف. في كثير من الحالات ، تكون هذه الظاهرة غير مرغوب فيها ، لكنها في بعض الأحيان تكون مفيدة. لذلك ، يتم استخدام التجويف في الطب الحيوي والصناعة وعند تنظيف الأسطح بالموجات فوق الصوتية.