Koking: endring av fysisk tilstand

Koking er overgangen fra en væske til en gassform. Det skjer når en del væske, utsatt for et gitt trykk, mottar varme og når en viss temperatur.

Mengden varme som kroppen må motta for å transformere seg fullstendig til damp, avhenger av stoffet som utgjør det.

Et stoff i flytende tilstand har ikke en definert form, forutsatt formen på beholderen som inneholder den.

Å være praktisk talt uforståelig, presenterer det en sammenhengende kraft mellom partiklene som utgjør den.

For å passere til gassform må stoffet motta varme. Denne økningen i energi vil få molekylene til å vibrere med større intensitet, og øke avstanden mellom dem.

På denne måten blir den sammenhengende kraften praktisk talt ikke-eksisterende. Kroppen i denne tilstanden har ingen bestemt form eller volum.

Geysirer er eksempler på koking som oppstår med grunnvann i vulkanske regioner. Magmaen varmer opp vannet, og når det når en viss temperatur, begynner det å endre tilstand.

Dampen opptar et større volum og øker trykket i det underjordiske hulrommet. Som et resultat blir en blanding av damp og væske utvist til overflaten gjennom små sprekker.

Old Faithful Geyser, Yellowstone Park, USA

Kokende egenskaper

En væske koker i følgende mønster:

• Holder trykket konstant, vil temperaturen gjennom hele kokeprosessen forbli konstant.
• Mengden varme per masseenhet som kreves for at en væske skal forvandle seg til damp kalles den latente fordampningsvarmen. Verdien avhenger av stoffet som utgjør væsken.
• Temperaturen som hvert stoff koker ved er godt bestemt, og kalles kokepunktet.

Tips: Når du lager mat er det lurt å skru varmen lavt når vannet begynner å koke. Siden temperaturen forblir konstant gjennom hele kokeprosessen, vil tilberedningstiden være den samme ved høy eller lav varme. På denne måten sparer vi bensin og miljøet er takknemlig.

Mengde latent varme

Mengden varme som en væske må motta for å bli til damp, avhenger av verdien av den latente fordampningsvarmen og dens masse.

Nedenfor presenterer vi verdien av den latente fordampningsvarmen til noen stoffer:

Formel

For å beregne mengden varme som er nødvendig for at en væske skal endre tilstand, bruker vi følgende formel:

Hvor,

Spørsmål_v: mengde varme (kalk)
m: masse (g)
L_v: latent fordampningsvarme (cal / g)

Eksempel:

Hvor mye varme er nødvendig for at 100 g etanol skal koke og bli fullstendig til damp?

Spørsmål_v = 100. 204 = 204 000 kal

Koketemperatur

Temperaturen et legeme koker under, avhenger av stoffet som komponerer det og trykket det utsettes for.

Stoffets kokepunkt bestemmes i laboratoriet. For eksempel er vannets kokepunkt, utsatt for 1 atmosfære, 100 ° C. Jern er 2800 ° C, mens hydrogen er - 252,8 ° C.

For å kjenne faseendringstemperaturen til andre stoffer, les også kokepunkt.

Jo mindre trykk et legeme utsettes for, jo lavere er kokepunktet. Dette betyr at det i byer med stor høyde tar mye lengre tid å lage mat.

For å lage mat raskere bruker vi trykkkokere. Denne typen komfyr bruker et tetningssystem som gjør at trykket i det blir større enn atmosfæretrykk.

Jo høyere trykk gjør også kokepunktet høyere. Når det gjelder vann, koker det ved en temperatur som kan nå 120 ºC, noe som reduserer koketiden.

faseendringer

Endringen fra væske til gassform kalles generelt fordampning, ettersom det, i tillegg til koking, omfatter to andre prosesser: fordampning og oppvarming.

Fordampning skjer gradvis og trenger ikke å nå en spesifikk temperatur for å oppstå. På den annen side skjer oppvarming når vi plasserer væsken på en overflate som har en temperatur over kokepunktet.

Det er fortsatt andre prosesser med endring av staten. Er de:

• Fusjon
• Størking
• Væske eller kondens
• Sublimering

I diagrammet nedenfor representerer vi de tre fysiske tilstander av materie og de respektive tilstandsendringene:

For å lære mer, les også Fysiske tilstander av vann.

Øvelser

Enem - 1999

Teksten skal brukes til følgende to spørsmål.

Trykkokeren gjør at maten kan tilberedes i vann mye raskere enn vanlige kokere. Lokket har en gummipakning som ikke lar damp slippe ut, bortsett fra gjennom et sentralt hull som en vekt som styrer trykket hviler på. Når det er i bruk, bygges det opp et høyt trykk inne. For sikker drift er det nødvendig å observere rensligheten til det sentrale hullet og tilstedeværelsen av en sikkerhetsventil, som normalt er plassert i lokket.

Hurtigkokerskjemaet og et vannfasediagram presenteres nedenfor.

1) Fordelen med å bruke en trykkoker er hastigheten på å lage mat, og dette skyldes

a) trykket inni det, som er lik trykket utenfor.
b) temperaturen i det indre, som er over vanntemperaturen til vannet på stedet.
c) mengden tilleggsvarme som overføres til pannen.
d) mengden damp som frigjøres av ventilen.
e) tykkelsen på veggen, som er større enn vanlige panner.

Se Svar

Alternativ b: ved den indre temperaturen, som er over koketemperaturen til vannet på stedet.

2) Hvis vi for å spare økonomi senker varmen under en trykkoker så snart dampen kommer ut gjennom ventilen, for bare å holde koketiden, koketiden

a) den blir større fordi pannen “avkjøles”.
b) vil være mindre, da det reduserer vanntap.
c) vil være større når trykket synker.
d) vil være større når fordampningen avtar.
e) vil ikke endres ettersom temperaturen ikke endres.

Se Svar

Alternativ e: vil ikke endres ettersom temperaturen ikke varierer.