רתיחה היא המעבר מנוזל למצב גזי. זה קורה כאשר חלק מנוזל, הנתון ללחץ נתון, מקבל חום ומגיע לטמפרטורה מסוימת.
כמות החום שעל הגוף לקבל כדי להפוך את עצמה לחלוטין לאדים תלויה בחומר המהווה אותו.
לחומר במצב נוזלי אין צורה מוגדרת, בהנחת צורת המיכל המכיל אותו.
בהיותו בלתי מובן כמעט, הוא מציג כוח מגובש בין החלקיקים המהווים אותו.
כדי לעבור למצב הגזי, על החומר לקבל חום. עלייה זו באנרגיה תגרום למולקולות לרטוט בעוצמה רבה יותר, ולהגדיל את המרחק ביניהן.
באופן זה, הכוח המגובש הופך כמעט ללא. לגוף במצב זה אין צורה או נפח מוגדרים.
גייזרים הם דוגמאות לרתיחה המתרחשת עם מי תהום הנמצאים באזורים וולקניים. המגמה מחממת את המים וכשהיא מגיעה לטמפרטורה מסוימת היא מתחילה לשנות את מצבה.
הקיטור תופס נפח גדול יותר, מה שמגביר את הלחץ בחלל התת קרקעי. כתוצאה מכך, תערובת של אדים ונוזלים נפלטת אל פני השטח דרך סדקים קטנים.
מאפיינים רותחים
נוזל רותח בתבנית הבאה:
- כששומרים על לחץ קבוע, הטמפרטורה לאורך כל תהליך הרתיחה תישאר קבועה.
- כמות החום ליחידת מסה הדרושה לנוזל כדי להפוך לחלוטין לאדים נקראת חום אידוי סמוי. ערכו תלוי בחומר המרכיב את הנוזל.
- הטמפרטורה בה כל חומר רותח נקבעת היטב, ומכונה נקודת רתיחה.
עֵצָה: כשאנחנו מבשלים אוכל, מומלץ להדליק את החום כשהמים מתחילים לרתוח. מכיוון שהטמפרטורה נשארת קבועה לאורך כל תהליך הרתיחה, זמן הבישול יהיה זהה בחום גבוה או בחום נמוך. בדרך זו אנו חוסכים גז והסביבה אסירת תודה.
כמות החום הסמוי
כמות החום שעל נוזל לקבל כדי להפוך לאדים תלויה בערך חום האידוי הסמוי ובמסתו.
להלן אנו מציגים את הערך של חום האידוי הסמוי של כמה חומרים:
נוּסחָה
כדי לחשב את כמות החום הדרושה לנוזל כדי לשנות את המצב, אנו משתמשים בנוסחה הבאה:
איפה,
שv: כמות חום (סיד)
מ ': מסה (גרם)
לv: חום אידוי סמוי (cal / g)
דוגמא:
כמה חום נדרש לרתוח של 100 גרם אתנול והופך לחלוטין לאדים?
שv = 100. 204 = 204 000 קלוריות
טמפרטורת רתיחה
הטמפרטורה בה הגוף עובר רתיחה תלויה בחומר שמרכיב אותו ולחץ שהוא נתון אליו.
נקודת הרתיחה של החומרים נקבעת במעבדה. לדוגמה, נקודת הרתיחה של המים, הנתונה לאטמוספירה אחת, היא 100 מעלות צלזיוס. הברזל הוא 2800 מעלות צלזיוס, ואילו המימן הוא 252.8 מעלות צלזיוס.
כדי לדעת את טמפרטורת שינוי השלב של חומרים אחרים, קרא גם נקודת רתיחה.
ככל שגוף מופעל פחות לחץ כך נקודת הרתיחה שלו נמוכה יותר. המשמעות היא שבערים עם גבהים גדולים לוקח הרבה יותר זמן לבשל אוכל.
כדי לבשל אוכל מהר יותר, אנו משתמשים בסירי לחץ. סוג תנור זה משתמש במערכת איטום ההופכת את הלחץ בתוכו לגדול יותר מלחץ אטמוספרי.
הלחץ הגבוה יותר הופך את נקודת הרתיחה גם ליותר גבוהה. במקרה של מים הם ירתחו בטמפרטורה שיכולה להגיע ל -120 מעלות צלזיוס, מה שמקטין את זמן הבישול.
שינויים שלביים
המעבר מנוזל למצב גזי נקרא באופן כללי הִתאַדוּת, שכן הוא כולל, בנוסף לרתיחה, שני תהליכים נוספים: אידוי וחימום.
אידוי מתרחש בהדרגה, ואינו צריך להגיע לטמפרטורה ספציפית כדי להתרחש. מצד שני, חימום מתרחש כאשר אנו מניחים את הנוזל על משטח שנמצא בטמפרטורה מעל נקודת הרתיחה שלו.
ישנם עדיין תהליכים אחרים של שינוי מצב. האם הם:
- היתוך
- התמצקות
- נזילות או עיבוי
- הַאֲצָלָה
בתרשים להלן אנו מייצגים את השלושה מצבים פיזיים של חומר ושינויי המצב המתאימים:
למידע נוסף קרא גם מצבים פיזיים של מים.
תרגילים
האויב - 1999
יש להשתמש בטקסט לשתי השאלות הבאות.
סיר הלחץ מאפשר לבשל אוכל במים הרבה יותר מהר מאשר תנורים קונבנציונליים. במכסה יש אטם גומי שאינו מאפשר לאדים לברוח, אלא דרך חור מרכזי שעליו נשען משקל השולט על הלחץ. בעת השימוש מצטבר לחץ גבוה בפנים. לצורך פעולתו הבטוחה, יש צורך להקפיד על ניקיון החור המרכזי ועל קיומו של שסתום בטיחות, הממוקם בדרך כלל בכיסוי.
סכמת סיר הלחץ ותרשים שלב מים מוצגים להלן.
1) היתרון בשימוש בסיר לחץ הוא מהירות בישול האוכל וזה נובע מ
א) הלחץ בתוכו, השווה ללחץ שבחוץ.
ב) טמפרטורת הפנים שלה, שהיא מעל לטמפרטורת הרתיחה של המים במקום.
ג) כמות החום הנוסף המועברת לתבנית.
ד) כמות האדים המשתחררת על ידי השסתום.
ה) עובי הקיר שלו, גדול מזה של מחבתות נפוצות.
חלופה ב ': בטמפרטורה הפנימית שלה, שהיא מעל לטמפרטורת הרתיחה של המים במקום.
2) אם, למען החסכון, אנו מנמיכים את החום מתחת לסיר לחץ ברגע שהאדים יוצאים דרך השסתום, כדי פשוט לשמור על זמן הרתיחה, זמן הבישול
א) היא תהיה גדולה יותר מכיוון שהמחבת "מתקררת".
ב) יהיה קטן יותר, מכיוון שהוא מפחית את אובדן המים.
ג) יהיה גדול יותר ככל שהלחץ יורד.
ד) יהיה גדול יותר ככל שהתאדות תפחת.
ה) לא ישתנה מכיוון שהטמפרטורה לא משתנה.
חלופה e: לא תשתנה מכיוון שהטמפרטורה לא משתנה.