A forralás a folyékony állapotból a gáz halmazállapotba való áttérés. Akkor történik, amikor egy adott nyomásnak kitett folyadék egy része hőt kap, és elér egy bizonyos hőmérsékletet.
Az a hőmennyiség, amelyet a testnek meg kell kapnia, hogy teljesen gőzzé alakuljon, attól függ, hogy mely anyag alkotja.
A folyékony állapotban lévő anyagnak nincs meghatározott formája, feltételezve az azt tartalmazó edény alakját.
Mivel gyakorlatilag érthetetlen, összetartó erőt mutat be az azt alkotó részecskék között.
A gáz halmazállapotba jutáshoz az anyagnak hőt kell kapnia. Ez az energia növekedés hatására a molekulák nagyobb intenzitással rezegnek, növelve a köztük lévő távolságot.
Ily módon az összetartó erő gyakorlatilag nem létezik. A test ebben az állapotban nincs határozott alakja vagy térfogata.
A gejzírek a forralás példái, amelyek a vulkanikus területeken található talajvíznél fordulnak elő. A magma felmelegíti a vizet, és amikor elér egy bizonyos hőmérsékletet, elkezd állapotot váltani.
A gőz nagyobb térfogatot foglal el, növelve a nyomást a földalatti üregben. Ennek eredményeként a gőz és a folyadék keveréke kis repedéseken keresztül kerül a felszínre.
Forrás jellemzői
A folyadék a következő mintával forral:
- A nyomás állandó értéken tartása mellett a hőmérséklet a forrási folyamat során állandó marad.
- A tömegegységre eső hőmennyiséget, amely a folyadék teljes gőzzé alakulásához szükséges, látens párolgási hőnek nevezzük. Értéke a folyadékot alkotó anyagtól függ.
- Az egyes anyagok forráspontjának hőmérséklete jól meghatározott, és forráspontnak nevezik.
Tipp: Amikor ételt főzünk, célszerű alacsonyra kapcsolni a hőt, amikor a víz forrni kezd. Mivel a hőmérséklet a forrási folyamat során állandó marad, a főzési idő nagy hővel vagy alacsony hővel azonos lesz. Ily módon spórolunk gázt, és a környezet hálás.
A látens hőmennyiség
Az a hőmennyiség, amelyet egy folyadéknak el kell kapnia, hogy gőzzé alakuljon át, a látens párolgási hő értékétől és tömegétől függ.
Az alábbiakban bemutatjuk egyes anyagok látens párolgási hőjének értékét:
Képlet
A folyadék állapotváltozásához szükséges hőmennyiség kiszámításához a következő képletet használjuk:
Hol,
Qv: hőmennyiség (mész)
m: tömeg (g)
Lv: látens párolgási hő (cal / g)
Példa:
Mennyi hő szükséges ahhoz, hogy 100 g etanol felforrjon és teljesen gőzzé alakuljon?
Qv = 100. 204 = 204 000 kal
Forráshőmérséklet
A test forrásának hőmérséklete az összetevő anyagától és a nyomásnak van kitéve.
Az anyagok forráspontját a laboratóriumban határozzák meg. Például a víz forráspontja 1 atmoszféra hatására 100 ° C. A vas 2800 ºC, míg a hidrogén - 252,8 ºC.
Más anyagok fázisváltozási hőmérsékletének megismeréséhez olvassa el azt is forráspont.
Minél kisebb nyomásnak van kitéve egy test, annál alacsonyabb a forráspontja. Ez azt jelenti, hogy a nagy magasságban fekvő városokban sokkal hosszabb ideig tart az étel elkészítése.
Az ételek gyorsabb elkészítéséhez gyorsfőzőket használunk. Ez a típusú tűzhely olyan tömítő rendszert használ, amely a benne lévő nyomást meghaladja a légköri nyomást.
A nagyobb nyomás emeli a forráspontot is. Víz esetén olyan hőmérsékleten forral, amely elérheti a 120 ° C-ot, ezzel csökkentve a főzési időt.
fázisváltozások
A folyékony állapotból a gáz halmazállapotúvá válást általában hívják párologtatás, mivel a forralás mellett két másik folyamatot is magában foglal: párolgás és fűtés.
A párolgás fokozatosan történik, és nem szükséges elérni egy adott hőmérsékletet. Másrészt a melegítés akkor következik be, amikor a folyadékot egy olyan felületre helyezzük, amely forráspontja felett van.
Az államváltásnak még vannak más folyamatai. Vannak:
- Fúzió
- Megszilárdulás
- Cseppfolyósítás vagy kondenzáció
- Szublimáció
Az alábbi ábrán a hármat ábrázoljuk az anyag fizikai állapota és a vonatkozó állapotváltozások:
Ha többet szeretne megtudni, olvassa el A víz fizikai állapota.
Feladatok
Ellenség - 1999
A szöveget a következő két kérdésre kell felhasználni.
A gyorsfőző lehetővé teszi, hogy az ételeket vízben sokkal gyorsabban főzzék, mint a hagyományos tűzhelyeket. Fedele gumitömítéssel rendelkezik, amely nem engedi a gőzt kijönni, kivéve egy központi lyukon keresztül, amelyen a nyomást szabályozó súly nyugszik. Használat közben magas nyomás alakul ki benne. Biztonságos működése érdekében meg kell figyelni a központi furat tisztaságát és a biztonsági szelep létezését, amely általában a fedélben található.
Az alábbiakban a nyomástartó főzőlap sémáját és a vízfázis diagramját mutatjuk be.
1) A gyorskályha használatának előnye az ételek főzésének sebessége, és ez annak köszönhető
a) a benne lévő nyomás, amely megegyezik a külső nyomással.
b) belsejének hőmérséklete, amely meghaladja a víz forráspontját.
c) a serpenyőbe juttatott további hőmennyiség.
d) a szelep által felszabaduló gőz mennyisége.
e) falának vastagsága, amely nagyobb, mint a közönséges serpenyőké.
B alternatíva: belső hőmérsékletén, amely meghaladja a víz forráspontját az adott helyen.
2) Ha takarékosság érdekében a nyomástartó edény alatt lecsökkentjük a hőt, amint a gőz kijön a szelepen keresztül, egyszerűen a forrásidő, a főzési idő megtartása érdekében
a) nagyobb lesz, mert a serpenyő „kihűl”.
b) kisebb lesz, mivel csökkenti a vízveszteséget.
c) a nyomás csökkenésével nagyobb lesz.
d) nagyobb lesz, ha a párolgás csökken.
e) nem változik, mivel a hőmérséklet nem változik.
E alternatíva: nem változik, mivel a hőmérséklet nem változik.
