การเดือดคือการเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซ มันเกิดขึ้นเมื่อส่วนหนึ่งของของเหลวภายใต้แรงดันที่กำหนดได้รับความร้อนและถึงอุณหภูมิที่แน่นอน
ปริมาณความร้อนที่ร่างกายต้องได้รับเพื่อเปลี่ยนตัวเองให้กลายเป็นไอโดยสมบูรณ์นั้นขึ้นอยู่กับสารที่ประกอบขึ้นเป็นไอ
สารในสถานะของเหลวไม่มีรูปแบบที่กำหนด สมมติว่าเป็นรูปร่างของภาชนะที่บรรจุสารนั้น
เนื่องจากเป็นเรื่องที่เข้าใจยาก มันจึงแสดงแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคที่ประกอบขึ้นเป็นมัน
สารจะต้องได้รับความร้อนจึงจะผ่านไปสู่สถานะก๊าซได้ พลังงานที่เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้โมเลกุลสั่นสะเทือนด้วยความเข้มข้นที่มากขึ้น ทำให้ระยะห่างระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้น
ด้วยวิธีนี้ แรงยึดเหนี่ยวจึงไม่มีอยู่จริง ร่างกายในสถานะนี้ไม่มีรูปร่างหรือปริมาตรที่แน่นอน
กีย์เซอร์เป็นตัวอย่างของการเดือดที่เกิดขึ้นกับน้ำบาดาลที่อยู่ในบริเวณภูเขาไฟ แมกมาทำให้น้ำร้อนและเมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนดก็จะเริ่มเปลี่ยนสถานะ
ไอน้ำใช้ปริมาณมากขึ้น เพิ่มแรงดันในโพรงใต้ดิน เป็นผลให้ส่วนผสมของไอและของเหลวถูกขับออกสู่พื้นผิวผ่านรอยแตกขนาดเล็ก
ลักษณะการต้ม
ของเหลวเดือดในรูปแบบต่อไปนี้:
- การรักษาความดันให้คงที่ อุณหภูมิตลอดกระบวนการเดือดจะคงที่
- ปริมาณความร้อนต่อหน่วยมวลที่จำเป็นสำหรับของเหลวที่จะเปลี่ยนเป็นไอได้อย่างสมบูรณ์เรียกว่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ ค่าของมันขึ้นอยู่กับสารที่ประกอบเป็นของเหลว
- อุณหภูมิที่สารแต่ละตัวเดือดถูกกำหนดอย่างดีและเรียกว่าจุดเดือด
เคล็ดลับ: เมื่อเราทำอาหาร ควรลดความร้อนลงเมื่อน้ำเริ่มเดือด เนื่องจากอุณหภูมิคงที่ตลอดกระบวนการต้ม เวลาทำอาหารจะเท่ากันเมื่อใช้ความร้อนสูงหรือความร้อนต่ำ ด้วยวิธีนี้ เราประหยัดน้ำมันและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ปริมาณความร้อนแฝง
ปริมาณความร้อนที่ของเหลวต้องได้รับเพื่อเปลี่ยนเป็นไอขึ้นอยู่กับค่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอและมวลของมัน
ด้านล่างเราแสดงค่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอของสารบางชนิด:
สูตร
ในการคำนวณปริมาณความร้อนที่จำเป็นสำหรับของเหลวในการเปลี่ยนสถานะ เราใช้สูตรต่อไปนี้:
ที่ไหน
คิววี: ปริมาณความร้อน (มะนาว)
m: มวล (g)
หลี่วี: ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ (cal/g)
ตัวอย่าง:
ต้องใช้ความร้อนเท่าไหร่ในการต้มเอทานอล 100 กรัมให้กลายเป็นไอน้ำ
คิววี = 100. 204 = 204 000 แคล
อุณหภูมิเดือด
อุณหภูมิที่ร่างกายผ่านการเดือดนั้นขึ้นอยู่กับสารที่ประกอบเป็นส่วนประกอบและความดันที่ร่างกายได้รับ
จุดเดือดของสารถูกกำหนดในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่น จุดเดือดของน้ำภายใต้ 1 บรรยากาศ คือ 100°C ธาตุเหล็กอยู่ที่ 2800 °C ในขณะที่ไฮโดรเจนอยู่ที่ - 252.8 °C
หากต้องการทราบอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงเฟสของสารอื่น ให้อ่าน จุดเดือด.
ยิ่งร่างกายรับแรงกดดันน้อยเท่าใด จุดเดือดของมันก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าในเมืองที่มีระดับความสูงสูง การทำอาหารใช้เวลานานกว่ามาก
เพื่อให้อาหารสุกเร็วขึ้น เราใช้หม้อหุงความดัน หม้อหุงประเภทนี้ใช้ระบบปิดผนึกที่ทำให้แรงดันภายในมีมากกว่าความดันบรรยากาศ
ความดันที่สูงขึ้นทำให้จุดเดือดสูงขึ้นเช่นกัน ในกรณีของน้ำจะเดือดที่อุณหภูมิถึง 120 ºC ช่วยลดเวลาในการปรุงอาหาร
การเปลี่ยนแปลงเฟส
การเปลี่ยนแปลงจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซโดยทั่วไปเรียกว่า การทำให้กลายเป็นไอนอกเหนือจากการต้มแล้ว ยังรวมถึงกระบวนการอื่นอีกสองกระบวนการ: การระเหย และความร้อน
การระเหยจะเกิดขึ้นทีละน้อยโดยไม่จำเป็นต้องถึงอุณหภูมิที่กำหนดจึงจะเกิดขึ้น ในทางกลับกัน ความร้อนจะเกิดขึ้นเมื่อเราวางของเหลวไว้บนพื้นผิวที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือด
ยังมีกระบวนการอื่นๆ ของการเปลี่ยนแปลงสถานะ ที่พวกเขา:
- ฟิวชั่น
- การแข็งตัว
- การทำให้เป็นของเหลวหรือการควบแน่น
- ระเหิด
ในแผนภาพด้านล่างเราเป็นตัวแทนของสาม สภาพทางกายภาพของสสาร และการเปลี่ยนแปลงของรัฐตามลำดับ:
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม โปรดอ่านด้วย สถานะทางกายภาพของน้ำ.
การออกกำลังกาย
ศัตรู - 1999
ควรใช้ข้อความสำหรับคำถามสองข้อต่อไปนี้
หม้ออัดแรงดันช่วยให้ปรุงอาหารในน้ำได้เร็วกว่าหม้อหุงทั่วไป ฝาปิดมีซีลยางที่ไม่ปล่อยให้ไอน้ำไหลออก ยกเว้นผ่านรูตรงกลางที่รับน้ำหนักที่ควบคุมแรงดัน เมื่อใช้งานจะเกิดแรงดันสูงขึ้นภายใน เพื่อการทำงานที่ปลอดภัย จำเป็นต้องสังเกตความสะอาดของรูตรงกลางและการมีอยู่ของวาล์วนิรภัย ซึ่งปกติจะอยู่ในฝาปิด
แผนผังหม้อความดันและไดอะแกรมเฟสน้ำแสดงไว้ด้านล่าง
1) ข้อดีของการใช้หม้ออัดแรงดันคือความเร็วในการทำอาหาร และนี่เป็นผลมาจาก
ก) แรงดันภายในซึ่งเท่ากับแรงดันภายนอก
b) อุณหภูมิภายในซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิเดือดของน้ำในสถานที่
c) ปริมาณความร้อนเพิ่มเติมที่ถ่ายโอนไปยังกระทะ
d) ปริมาณไอน้ำที่ปล่อยออกมาจากวาล์ว
จ) ความหนาของผนังซึ่งมากกว่ากระทะทั่วไป
ทางเลือก b: ที่อุณหภูมิภายในซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิเดือดของน้ำในสถานที่
2) เพื่อความประหยัด หากเราลดความร้อนลงภายใต้หม้ออัดแรงดันทันทีที่ไอน้ำออกมาทางวาล์ว เพื่อที่จะรักษาเวลาเดือด เวลาในการปรุงอาหาร
ก) มันจะใหญ่ขึ้นเพราะกระทะ "เย็น"
b) จะเล็กลงเพราะช่วยลดการสูญเสียน้ำ
c) จะมากขึ้นเมื่อความดันลดลง
d) จะมากขึ้นเมื่อการระเหยลดลง
จ) จะไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง
ทางเลือก e: จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลง
