الغليان هو التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. يحدث ذلك عندما يتلقى جزء من السائل ، يتعرض لضغط معين ، الحرارة ويصل إلى درجة حرارة معينة.
تعتمد كمية الحرارة التي يجب أن يتلقاها الجسم لتحويل نفسه تمامًا إلى بخار على المادة التي يتكون منها.
المادة في الحالة السائلة ليس لها شكل محدد ، بافتراض شكل الحاوية التي تحتوي عليها.
كونها غير مفهومة عمليا ، فإنها تقدم قوة متماسكة بين الجسيمات التي تشكلها.
للانتقال إلى الحالة الغازية ، يجب أن تتلقى المادة الحرارة. هذه الزيادة في الطاقة ستجعل الجزيئات تهتز بكثافة أكبر ، مما يزيد المسافة بينها.
بهذه الطريقة ، تصبح القوة المتماسكة عمليا غير موجودة. الجسم في هذه الحالة ليس له شكل أو حجم محدد.
السخانات هي أمثلة على الغليان الذي يحدث مع المياه الجوفية الموجودة في المناطق البركانية. تقوم الصهارة بتسخين الماء وعندما تصل إلى درجة حرارة معينة تبدأ في تغيير حالتها.
يحتل البخار حجمًا أكبر ، مما يزيد الضغط في التجويف تحت الأرض. نتيجة لذلك ، يتم طرد خليط من البخار والسائل إلى السطح من خلال شقوق صغيرة.
خصائص الغليان
السائل يغلي بالنمط التالي:
- مع الحفاظ على الضغط ثابتًا ، ستبقى درجة الحرارة طوال عملية الغليان ثابتة.
- تسمى كمية الحرارة لكل وحدة كتلة مطلوبة لكي يتحول السائل تمامًا إلى بخار الحرارة الكامنة للتبخر. تعتمد قيمته على المادة التي يتكون منها السائل.
- يتم تحديد درجة حرارة غليان كل مادة جيدًا ، وتسمى درجة الغليان.
نصيحة: عندما نقوم بطهي الطعام ، من الجيد خفض درجة الحرارة عندما يبدأ الماء في الغليان. نظرًا لأن درجة الحرارة تظل ثابتة طوال عملية الغليان ، فسيكون وقت الطهي كما هو مع الحرارة العالية أو الحرارة المنخفضة. وبهذه الطريقة نوفر الغاز وتكون البيئة ممتنة.
مقدار الحرارة الكامنة
تعتمد كمية الحرارة التي يجب أن يتلقاها السائل ليتحول إلى بخار على قيمة الحرارة الكامنة للتبخر وكتلته.
نقدم أدناه قيمة الحرارة الكامنة لتبخير بعض المواد:
معادلة
لحساب كمية الحرارة اللازمة لتغيير حالة السائل ، نستخدم الصيغة التالية:
أين،
سالخامس: كمية الحرارة (الجير)
م: الكتلة (جم)
إلالخامس: حرارة التبخر الكامنة (كال / جم)
مثال:
ما مقدار الحرارة اللازمة لغليان 100 جرام من الإيثانول وتحويله إلى بخار تمامًا؟
سالخامس = 100. 204 = 204000 كالوري
درجة حرارة الغليان
تعتمد درجة حرارة الجسم عند الغليان على المادة المكونة له والضغط الذي يتعرض له.
يتم تحديد درجة غليان المواد في المختبر. على سبيل المثال ، درجة غليان الماء ، عند تعرضها لجو واحد ، هي 100 درجة مئوية. الحديد 2800 درجة مئوية ، والهيدروجين - 252.8 درجة مئوية.
لمعرفة درجة حرارة تغيير الطور للمواد الأخرى ، اقرأ أيضًا نقطة الغليان.
كلما قل الضغط الذي يتعرض له الجسم ، انخفضت نقطة الغليان. هذا يعني أنه في المدن ذات الارتفاعات العالية ، يستغرق طهي الطعام وقتًا أطول.
لطهي الطعام بشكل أسرع ، نستخدم قدور الضغط. يستخدم هذا النوع من المواقد نظام إغلاق يجعل الضغط بداخله أكبر من الضغط الجوي.
الضغط العالي يجعل نقطة الغليان أعلى أيضًا. في حالة الماء ، سوف يغلي عند درجة حرارة يمكن أن تصل إلى 120 درجة مئوية ، مما يقلل من وقت الطهي.
تغييرات المرحلة
يتم استدعاء التغيير من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية بشكل عام تبخيرحيث تشمل بالإضافة إلى الغلي عمليتين أخريين: تبخر والتدفئة.
يحدث التبخر تدريجيًا دون الحاجة إلى الوصول إلى درجة حرارة معينة. من ناحية أخرى ، يحدث التسخين عندما نضع السائل على سطح عند درجة حرارة أعلى من نقطة غليانه.
لا تزال هناك عمليات أخرى لتغيير الدولة. هل هم:
- انصهار
- التصلب
- التسييل أو التكثيف
- تسامي
في الرسم البياني أدناه ، نمثل الثلاثة الحالات المادية للمادة والتغييرات ذات الصلة في الدولة:
لمعرفة المزيد ، اقرأ أيضًا الدول الفيزيائية للمياه.
تمارين
العدو - 1999
يجب استخدام النص للسؤالين التاليين.
يسمح قدر الضغط بطهي الطعام في الماء بشكل أسرع بكثير من المواقد التقليدية. يحتوي غطاءها على مانع تسرب مطاطي لا يسمح للبخار بالخروج ، إلا من خلال ثقب مركزي يستقر عليه وزن يتحكم في الضغط. عند الاستخدام ، يتراكم ضغط مرتفع في الداخل. من أجل التشغيل الآمن ، من الضروري مراعاة نظافة الفتحة المركزية ووجود صمام أمان ، عادةً ما يكون موجودًا في الغطاء.
فيما يلي مخطط قدر الضغط ومخطط طور الماء.
1) ميزة استخدام قدر الضغط هي سرعة طهي الطعام ويرجع ذلك إلى
أ) الضغط بداخله وهو ما يعادل الضغط الخارجي.
ب) درجة حرارة باطنها وهي أعلى من درجة حرارة غليان الماء في المكان.
ج) كمية الحرارة الإضافية التي تنتقل إلى المقلاة.
د) كمية البخار التي يطلقها الصمام.
ه) سماكة جدارها ، وهي أكبر من سمك الأحواض المشتركة.
البديل ب: عند درجة حرارته الداخلية وهي أعلى من درجة حرارة غليان الماء في المكان.
2) إذا قمنا ، على سبيل التوفير ، بخفض الحرارة تحت قدر الضغط بمجرد خروج البخار من الصمام ، من أجل الحفاظ على وقت الغليان ووقت الطهي ببساطة
أ) سيكون أكبر لأن المقلاة "تبرد".
ب) سيكون أصغر ، لأنه يقلل من فقد الماء.
ج) ستكون أكبر كلما انخفض الضغط.
د) سيكون أكبر مع انخفاض التبخر.
ه) لن تتغير لأن درجة الحرارة لا تتغير.
البديل هـ: لن يتغير لأن درجة الحرارة لا تختلف.
