Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 1

Все самое интересное о температуре закипания воды

Что считать вакуумом?

Слово «вакуум» означает абсолютную пустоту, или пространство, свободное от вещества. Когда нет вещества, нечему и кипеть.

В науке и технике под ним понимают пространство, где давление значительно ниже атмосферного.

Критерием глубины вакуума является степень разрежения. Она определяется отношением давления в объеме к величине атмосферного. Единица измерения, принятая международной системой мер – Паскаль, но применяются и другие.

Нормальное атмосферное давление, измеренное на уровне моря, принято равным 760 мм ртутного столба, или 101325 Па. Например, разрежение, при котором давление равно 100 Па, считается низким,  0,00001 Па – высоким.

Действия водителя при закипании тосола

В том случае, когда двигатель начинает перегреваться, на это укажут соответствующие измерительные приборы. Потребуется остановить машину на обочине и заглушить мотор. Следует также включить сигналы и установить знак, говорящий об аварийной остановке.

Капот потребуется открыть, чтобы охлаждение происходило быстрее. Ни в коем случае нельзя открывать пробку расширительного бачка или радиатора. Иначе можно получить серьезные ожоги. Также нельзя поливать горячий двигатель холодной водой.

Когда кипение полностью прекратится, следует открутить крышку радиатора и сбросить оставшееся давление. Затем доливают до требуемого уровня тосол. Далее можно запустить двигатель. Если температура антифриза резко поднимается, дальнейшее движение невозможно до устранения причин неполадки.

Обладая знаниями о том, какова температура кипения тосола, а также понимая причины этого явления, можно уберечь свой автомобиль от дорогостоящего ремонта, снизить риск возникновения аварийных ситуаций.

Что делать при закипании

При появлении подозрения на закипание ОЖ, возникает вопрос, что делать в этом случае? Как уже говорилось выше, в первую очередь необходимо остановиться, открыть капот, чтобы дать двигателя возможность остыть быстрее и провести первоначальную диагностику.

В случае низкого уровня тосола или антифриза в расширительном бачке, необходимо выполнить доливание ОЖ до нужной величины, по возможности ликвидировав причину утечки. Если такой возможности нет, то периодическая остановка и доливание охлаждающей жидкости, дадут возможность добраться до места стоянки или СТО.

Плохо закрученная или дефектная крышка горловины расширительного бачка может также служить причиной закипания тосола.  В этом случае необходимо её плотно закрутить или, если это возможно, заменить.

Вышедший из строя вентилятор радиатора охлаждения двигателя предоставляет возможность добраться до места стоянки на небольшой скорости в городе. Если же вы находитесь за городской чертой, то лучше воспользоваться буксировкой или эвакуатором, если у вас автоматическая коробка передач.

И самая банальная причина, почему же закипает ОЖ – это стояние в пробке в летнюю жару. Увидев, что датчик температуры на панели приборов перешел за красную черту, не стоит дожидаться появления пара из-под капота.  Лучше остановиться, заглушить двигатель и открыть капот. После остывания мотора можно продолжить движение.

Вторичной полезной характеристикой хладагента можно назвать низкий показатель температуры замерзания и высокий кипения (об этом будет рассказано в статье).
В целом, данный хладагент делается на основе нескольких типов атомных спиртов, в том числе антифриз делается на основе этиленгликоля либо на основе пропиленгликоля. Чаще на основе этиленгликоля, особенно это касается современных смесей для авто

Одно из основных качеств антифриза — его высокая температурная способность в закипании.
Также важно учитывать, что еще одна, после того как мотор авто будет охлажден до комфортной температуры задача машинного хладагента – это качественный обогрев в салоне.
Температура, идеально подходящая для охлаждения мотора, который все время включен, составляет около минус 90 град.
Пропиленгликоль являет собой лучшую характеристику для работы мотора, однако он сам не особенно вреден для природы, чего нельзя сказать о этиленгликоле. Он имеет куда более минимальный процент быстрого испарения

Кроме этого, суть циркуляции в работе системы охлаждения авто практически не различается в первом или во втором варианте.

Факты и причины

С кипячением воды иногда возникают сложности и вопросы:

Почему иногда подпрыгивает крышка?

В некоторых случаях крышка чайника подпрыгивает во время кипения в нем воды.

Причин этому бывает несколько:

  1. Емкость заполнена до самого края. Поверхность бурлящей воды выталкивает крышку.
  2. Отверстия в крышке слишком малы и не рассчитаны на то, чтобы выпустить весь пар, образующий в чайнике. Во время интенсивного кипения паровое давление внутри превышает атмосферное. Крышка начинает приподниматься.
  3. Реальный объем налитой воды превышает оптимальный. Образуется пара больше, чем его могут выпустить технологические отверстия (носик, а также пазухи на крышке). В результате крышка выталкивается паровым давлением.

Вода сразу же перестает кипеть?

Процесс кипения динамичен – требует постоянного подвода энергии для поддержки заданной температуры.

Как только прекращается подача энергии на его нагревательный элемент, или чайник просто снимают с плитки, вода перестает получать необходимую энергию. На этом кипение прекращается, и начинается постепенный процесс остывания.

Электрический чайник не доводит влагу до кипения?

Причин того, почему электрический чайник выключается, не доводя воду до кипения, может быть несколько:

  1. Толстый налет накипи на ТЭНе. Это частая проблема старых чайников, а также когда в него заливают воду с повышенной жесткостью.

    Нагреватель достигает заданной температуры, но при этом вода из-за нарушенного теплообмена не доходит до точки кипения. В результате, термоэлемент-выключатель срабатывает преждевременно.

  2. Неправильно настроенный или бракованный выключатель. Контакты данного элемента могут быстро обгореть, если в его схеме используются некачественные или очень малого сечения проводники.
  3. Треснула емкость. Всего несколько капель воды, попавшие в нагревательный блок, выведут прибор из строя. Как правило, это частая проблема моделей с колбой из пластика или стекла.
  4. Разъединение проводки ТЭНа. В результате перегрева, некачественной проводки или изоляции, а также плохого крепления самого нагревателя места соединения проводов с ним могут ослабнуть, подгореть, окислиться и привести к сбою в его работе.
  5. Выход из строя предохранителя. Обычно размыкание контактов этой детали происходит при достижении температуры свыше 100С. В случае его неисправности, это может произойти при меньшем нагреве.

Кроме того, если используется стандартный чайник, причиной того, почему вода в нем нагревается, но никак не может закипеть, является неисправность самого электронагревательного прибора.

Часто электроплита ломается и перестает выдавать рабочую температуру, тем не менее, сохраняя минимальный, хотя и недостаточный для закипания нагрев.

Немного теории

Спирт, имеет отличную от воды плотность, а, следовательно, и температура его испарения будет иной. Используют это познание шире всего при перегонке браги.

Сбродивший компот или варенье перегоняют, получая на выходе самогон. Это не магия превращения воды в вино, это обычное физическое явление. При нагревании браги в первую очередь начинают испаряться наиболее летучие спирты, которые и являются самыми ядовитыми для организма. Следующим испаряется спирт этиловый, а за ним – тяжёлые спирты, употребление которых тоже нередко доводит до летального исхода с малых доз.

До того как начать заниматься перегоном, необходимо знать:

До скольки разрешено продавать алкоголь в России?Как пить и чем закусывать грузинский самогон — чачуВодка с перцем от простуды: как принимать, рецепт приготовленияКак настаивать самогон на дубовой коре в домашних условиях

  1. Температуры кипения спиртов. Для каждой фракции свой градус.
  2. Чем чище получается конечный продукт, тем более качественно выполнена перегонка.
  3. Основной залог качества конечного продукта состоит в качестве исходной браги.

Полагаясь на это знание и основан процесс перегонки. Таким образом, из сахарной, ягодной, зерновой, плодовой и любой другой браги получают дистиллят спирта. Для начала нужно разобраться, при какой температуре гонят самогон?

Процесс перегона

Самым востребованным свойством жидкостей испаряться при разных температурах является в искусстве самогоноварения. Там оно открывается во всей своей красе. Применения его состоят в том, чтобы выпарить все ненужные в конечном продукте спирты и на выходе получить чистый спирт.

Вот только искусство самогоноварения на то и искусство, что в этой области научились делать множество очень интересных вещей. Применение искусства самогоноварения отнюдь не ограничивается мутным вонючим самогоном. В домашних условиях некоторые увлечённые люди научились гнать настоящие произведения. Но, начиная с азов, в чём состоят основные этапы перегонки? И как правильно гнать самогон из браги?

Одними из самых полезных приспособлений для самогоноварения станут нехитрые измерители:

  1. Термометр для самогоноварения.
  2. Спиртометр.

На протяжении всего процесса необходимо поддерживать правильный градус в ёмкости и тщательно следить за выжимкой. Перегонка осуществляется при сравнительно невысоких температурах.

На первом этапе происходит процесс выпаривания самых летучих фракций, в их числе опасные яды: ацетон, метанол. Снимают так называемый головной срез. На этом этапе происходит отделение метилового спирта. Температура кипения метанола составляет 64,7 градусов по Цельсию.

Изначально ёмкость с брагой ставят на максимальный огонь, и она постепенно нагревается до этой температуры. О том, что перегон браги начался можно судить по запаху, ярко выделяющемуся при появлении первой выжимки. «Первак» (так в народе называют выжимку с первого тапа перегонки), имеет острый не слишком приятный запах, причина ему метанол и его кипение.

Какое-то весьма продолжительное время именно «первак» считали лучшим самогоном. От него быстрее пьянеют, и за это своё качество он стал таким популярным для употребления. Однако, головной срез пьянит быстрее не из-за того, что имеет выше градус, а потому, что содержит в себе ядовитые вещества.

Когда продукт на выходе перестаёт резко пахнуть спиртом, тогда можно говорить, что процесс самогоноварения перешёл на второй этап.

Здесь уже и начинается желаемая перегонка браги в самогон. В качестве конечного продукта на втором этапе начинает выделяться этиловый спирт. Температура кипения этилового спирта равна 78,37 градусов по Цельсию.

По окончании первого этапа, огонь под ёмкостью убавляют до минимума, и затормаживают испарение. Тем не менее, температура продолжает подниматься и начинается отделение фракции, содержащей этиловый спирт. После чего, температура поднимается ещё, и начинают идти «хвосты».

«Хвосты» — в народе – последняя фракция отделения, содержащая в себе сивушные масла. Температура кипения сивушных масел самая высокая, так как эта самая нелетучая фракция. Последняя выжимка также непригодна к употреблению.

После того, как выпарился весь этиловый спирт перегонку необходимо заканчивать. Если нет возможности определить содержание спирта с помощью спиртометра, то можно поступить и иначе. Смочив кусочек бумажки в жидкости, что получается на выходе из самогонного аппарата и аккуратно его поджечь. Если содержание спирта в жидкости высоко, то бумага вспыхнет синим огнём. Если же этого не произошло, необходимо сделать вывод, что содержание спирта в жидкости мало и в ней уже преобладают сивушные масла.

Причины и следствия сбоя в охлаждении

Есть несколько причин тому, что антифриз кипит. Наиболее частые:

  • Поломка термостата.
  • Неисправность помпы, радиатора либо вентилятора.
  • Низкий уровень жидкости в баке.

Иногда причиной сбоя в работе охлаждения может стать образовавшаяся воздушная пробка. Если есть видимые повреждения радиатора, помпы, термостата или вентилятора, то, скорее всего, они вызвали нарушение работы в системе охлаждения. Эту поломку определить и устранить проще всего. В этом случае критическое повышение температуры антифриза будет не больше, чем на десять минут. За такой промежуток времени системам автомобиля не будет причинён ущерб.

Низкий уровень антифриза

Иногда жидкость может закипеть из-за малого количества её в бачке. Такое может произойти от того, что заправка системы охлаждения была произведена не по уровню. Всегда нужно смотреть на стрелку корпуса бачка: она должна быть строго между отметками минимального и максимального объёма.

Другой причиной малого количества жидкости может стать банальная утечка

При этом стоит взять во внимание, что точка кипения антифриза под давлением выше, а значит, потеря давления уменьшит показатель

Сложности после замены жидкости

По прошествии времени тосол может поменять химический состав и, как следствие, свойства. Конечно, это может стать причиной закипания охлаждающей жидкости. В этом случае может потребоваться замена антифриза.

Даже если уровень новой жидкости в норме, могут возникнуть проблемы. Воздушная пробка в двигателе — одна из самых распространённых. От неё нужно избавиться, иначе тосол будет кипеть при более низкой температуре.

Другой проблемой после замены антифриза может стать низкое качество новой жидкости. Чаще всего недобросовестные производители разбавляют тосол водой. Конечно, такая жидкость дешевле, однако, она весьма неэффективна.

Другие причины

Нередко другими причинами неисправностей становятся проблемы с несовместимым водным насосом, большим количеством скопившейся грязи в радиаторе либо нарушенной циркуляцией воздуха. Для нормального обдува, на водяном насосе должен быть вентилятор с особым кожухом. В противном случае прогретый воздух будет поступать на насос. Также необходимо при замене подбирать лопасти нужной модели. Меньшие размеры могут не справиться, что в конечном счёте приведёт к снижению давления в системе.

Возможные проблемы после закипания

Механические поломки систем вентилятора или термостата позволяют быстро определить и устранить закипание жидкости. Аварийное повышение температуры тосола будет длиться в этом случае всего около десяти минут, не нанеся большого вреда системам автомобиля.

Если двигатель работает на горячем тосоле больше пятнадцати минут, могут возникнуть проблемы. За этот промежуток времени:

  • В основном радиаторе охлаждения повышается риск возникновения утечки.
  • Велик шанс повреждения патрубков охладительной системы. Это приводит к утечке тосола.
  • Кольца на поршне будут работать на износ. В этом случае они быстро подвергнутся усадке, что приведёт к повышению расхода жидкости в моторе во много раз.
  • Уплотнители и сальники перестанут выполнять свою функцию. Смазочное вещество начнёт быстро вытекать.

Длительная работа двигателя автомобиля (больше тридцати минут) при высокой температуре очень опасна. При этом может возникнуть:

  1. Взрыв двигателя. Это может произойти только при долгой работе на максимальной температуре.
  2. Оплавка поршней в моторном отсеке. Из-за высокой температуры элементы двигателя легко прогорают. В этом случае не избежать капитального ремонта.
  3. Повреждение и изменение формы головки блока цилиндров. Потребуется серьёзный ремонт.
  4. Разрушение перегородок между кольцами в двигателе. Части при этом сварятся между собой.
  5. Выход клапанов двигателя из строя. Придётся заменить части.
  6. Повреждение прокладки головки блока цилиндров. Будет необходимо производить замену уплотнителя и менять болты на головке.
  7. Разрушение гнёзд клапанов.

Зависимость температуры кипения жидкости от давления

Из приведенныхрассуждений ясно, что температуракипения жидкости должна зависеть отвнешнего давления. Наблюдения подтверждаютэто.

Чембольше внешнее давление, тем вышетемпература кипения. Так, в паровомкотле при давлении, достигающем 1,6 · 106Па, вода не кипит и при температуре 200°С.

В медицинских учреждениях кипениеводы в герметически закрытых сосудах— автоклавах (рис. 6.11) также происходитпри повышенном давлении. Поэтомутемпература кипения значительно выше100 °С.

Автоклавы применяют для стерилизациихирургических инструментов, перевязочногоматериала и т. д.

Рис. 6.11

Инаоборот, уменьшая внешнее давление,мы тем самым понижаем температурукипения. Под колоколом воздушного насосаможно заставить воду кипеть при комнатнойтемпературе (рис. 6.12).

При подъеме в горыатмосферное давление уменьшается,поэтому уменьшается температура кипения.На высоте 7134 м (пик Ленина на Памире)давление приближенно равно 4 · 104Па (300 мм рт. ст.). Вода кипит там примернопри 70 °С.

Сварить, например, мясо в этихусловиях невозможно.

Рис. 6.12

На рисунке 6.13изображена кривая зависимости температурыкипения воды от внешнего давления. Легкосообразить, что эта кривая являетсяодновременно и кривой, выражающейзависимость давления насыщенноговодяного пара от температуры.

Рис. 6.13

Различие температур кипения жидкостей

У каждой жидкостисвоя температура кипения. Различиетемператур кипения жидкостей определяетсяразличием в давлении их насыщенныхпаров при одной и той же температуре.Например, пары эфира уже при комнатнойтемпературе имеют давление, большееполовины атмосферного.

Поэтому, чтобыдавление паров эфира стало равныматмосферному, нужно небольшое повышениетемпературы (до 35 °С). У ртути же насыщенныепары имеют при комнатной температуресовсем ничтожное давление. Давлениепаров ртути делается равным атмосферномутолько при значительном повышениитемпературы (до 357 °С).

Именно при этойтемпературе, если внешнее давлениеравно 105 Па, и кипит ртуть.

Различие температуркипения веществ находит большоеприменение в технике, например приразделении нефтепродуктов. При нагреваниинефти раньше всего испаряются наиболееценные, летучие ее части (бензин), которыеможно таким образом отделить от «тяжелых»остатков (масел, мазута).

Жидкость закипает,когда давление ее насыщенного парасравнивается с давлением внутри жидкости.

§ 6.6. Теплота парообразования

Требуется лиэнергия для превращения жидкости в пар?Скорее всего да! Не так ли?

Мы отмечали (см. §6.1), что испарение жидкости сопровождаетсяее охлаждением. Для поддержаниятемпературы испаряющейся жидкостинеизменной к ней необходимо подводитьизвне теплоту.

Конечно, теплота и самаможет передаваться жидкости от окружающихтел. Так, вода в стакане испаряется, нотемпература воды, несколько болеенизкая, чем температура окружающеговоздуха, остается неизменной.

Теплотапередается от воздуха к воде до тех пор,пока вся вода не испарится.

Чтобы поддерживатькипение воды (или иной жидкости), к нейтоже нужно непрерывно подводить теплоту,например подогревать ее горелкой. Приэтом температура воды и сосуда неповышается, но каждую секунду образуетсяопределенное количество пара.

На что расходуетсяподводимая к телу энергия? Прежде всегона увеличение его внутренней энергиипри переходе из жидкого состояния вгазообразное: ведь при этом увеличиваетсяобъем вещества от объема жидкости дообъема насыщенного пара. Следовательно,увеличивается среднее расстояние междумолекулами, а значит, и их потенциальнаяэнергия.

Кроме того, приувеличении объема вещества совершаетсяработа против сил внешнего давления.Эта часть теплоты парообразования прикомнатной температуре составляет обычнонесколько процентов всей теплотыпарообразования.

Теплотапарообразования зависит от рода жидкости,ее массы и температуры. Зависимостьтеплоты парообразования от рода жидкостихарактеризуется величиной, называемойудельнойтеплотой парообразования.

Удельной теплотойпарообразования данной жидкостиназывается отношение теплотыпарообразования жидкости к ее массе:

(6.6.1)

гдеr— удельная теплота парообразованияжидкости; т—масса жидкости; Qn— ее теплота парообразования. Единицейудельной теплоты парообразования в СИявляется джоульна килограмм (Дж/кг).

Удельнаятеплота парообразования воды оченьвелика: 2,256·106Дж/кг при температуре 100 °С. У другихжидкостей (спирт, эфир, ртуть, керосини др.) удельная теплота парообразованияменьше в 3—10 раз.

Общие характеристики

Тосол или антифриз в охлаждении автомобиля используют для того, чтобы предотвратить пагубное влияние высоких и низких температур на двигатель. Летом уберегает от перегрева, а зимой не даёт переохладиться мотору именно тосол. Температура кипения его, как правило, не превышает характеристик двигателя в рабочем состоянии.

Многие автолюбители не понимают, в чём разница между тосолом и антифризом. Тосол — аббревиатура от «Технология органического синтеза» с добавлением окончания -ол, которое указывает на принадлежность к группе спиртов. Это название известно со времён существования Советского Союза, ведь ещё в 1989 году был внедрён государственный стандарт для охлаждающей жидкости.

Основа каждой современной охлаждающей жидкости — этиленгликоль либо пропиленгликоль. В составе дополнительно также присутствуют присадки, влияющие на устойчивость к коррозии и проведению тепла. Благодаря составу, температура кипения тосола выше, чем у воды.

Хранить жидкость можно довольно долго, ведь она не теряет своих свойств. Присадки в составе тосола не дают дистиллированной воде образовать коррозию. Но разбавлять антифриз другой жидкостью, не снижая температуры его кипения, не получится. Подобные действия легко приведут к полной поломке системы охлаждения.

Физика процесса

Переход вещества из жидкого состояния в парообразное в физике называется парообразованием.

Обратный процесс перехода из газообразного состояния в твёрдое или жидкое, называется конденсация. Например, скопление облаков или наступающий туман.

Выделяют два вида парообразования:

  • испарение;
  • кипение.

В первом случае необходимо достичь порога температуры плавления, преодолев его. А при кипении у каждого жидкого вещества своя определенная температура, до достижении которой образуется пар.

Область парообразования в этих случаях тоже отличается.

  1. При испарении пар образуется со свободной поверхности, которая граничит с окружающими ее газами – кислородом и др.
  2. При кипении образование пара происходит со всего объема жидкости.

Образование пара при кипении

Для наглядности посмотрим, как же образуется пар при кипении на рисунке № 1.

Пузырьки пара образуются во всем объеме жидкости, поднимаются на её поверхность и лопаются, высвобождая горячий пар в в воздух.

Когда вода кипятится, ей передается некоторое количество теплоты, благодаря чему у молекул воды увеличивается внутренняя энергия. Это приводит к тому, что эти молекулы беспорядочно движутся и сталкиваются друг с другом, за счет чего вода закипает.

Пар выделяется в растворенных газах, которые есть в воде. Именно пар как раз и находится в тех пузырьках, которые образуются при кипячении.

Пузырек лопается, чтобы высвободить постоянно увеличивающийся пар. Все это происходит под привыкший для всех нас звук бурления. Но многие пузырьки лопаются внутри воды, не успевая достичь свободной поверхности.

Формула

Физические процессы основаны на формулах. Не является исключением и парообразование.

Если величина будет показывать, сколько теплоты (дж) нужно для обращения жидкости (кг) в пар при испарении при указанной температуре в отсутствие ее изменения, тогда она будет называться удельной теплотой парообразования и конденсации. Обозначается она как L и при расчете используется формула:

Удельная теплота парообразования при различных температурах будет отличаться. Например, при достижении температуры кипения это значение будет самым низким.

Эта величина имеет особое значение во многих сферах производства, например при производстве металлов.

Выяснилось, что когда плавится железо, после его повторного затвердевания возникшая кристаллическая решетка оказывается намного прочнее предыдущей.

Определить удельную теплоту возможно только путем эксперимента, а ее основные значения уже давно установлены. Например, для спирта это 0,9*106, а для воды 2,3*106.

Изменяется удельная теплота парообразования воды и в зависимости от давления. Здесь наблюдается как раз обратная зависимость – когда давление воды увеличивается, снижается значение удельной теплоты парообразования.

При атмосферном давлении в 760 мм рт. ст. удельная теплота парообразования равна 2258 кДж/кг.

Характерным примером может явиться покорение альпинистами высоких гор.

На особых высотах (более 3000 м) из-за пониженного атмосферного давления, уменьшается и температура кипения воды (до 90°С), что усложняет процесс приготовления еды, поскольку требуется больше времени, чтобы произвести термическую обработку пищи.

А на более высоких местностях (около 7000 м.) готовить еду становится практически невозможно из-за падения температуры кипения до 50 °С.

При рассмотрении температуры воды необходимо упомянуть еще одну физическую величину – удельную теплоемкость. Она равняется количеству теплоты, необходимому для передачи единичной массе вещества, чтобы изменить его температуру на единицу.

Если теплота не сопровождается изменением температуры при изменении своего состояния, такая теплота называется скрытой. Скрытая теплота может наблюдаться как раз при парообразовании.

Она также отличается при разных жидкостях и изменяется в зависимости от давления.

При увеличении атмосферного давления и как следствие увеличении температуры жидкости, уменьшается скрытая теплота парообразования.

Температура испарения бензина

Температура испарения – это тот тепловой порог, при котором начинается самопроизвольное перемешивание бензина с воздухом. Эта величина не может быть однозначно определена одной цифрой, так как зависит от большого количества факторов:

  1. базовый состав и пакет присадок – наиболее весомый фактор, который регулируется при производстве в зависимости от условий эксплуатации ДВС (климата, системы питания, степени сжатия в цилиндрах и т. д.);
  2. атмосферное давление – с повышением давления температура испарения незначительно снижается;
  3. способ исследования этой величины.

Для бензина температура испарения играет особую роль. Ведь именно на принципе испарения построена работа карбюраторных систем питания. Если бензин перестанет испаряться – он не сможет смешаться с воздухом и попасть в камеру сгорания. В современных авто с прямым впрыском эта характеристика стала менее актуальной. Однако после впрыска форсункой топлива в цилиндр именно испаряемость определяет, насколько быстро и равномерно туман из мелких капель перемешается с воздухом. А от этого зависит эффективность работы мотора (его мощность и удельный расход топлива).

В среднем температура испаряемости бензина находится в пределах от 40 до 50°C. В южных регионах эта величина часто бывает выше. Её не контролируют искусственно, так как в этом нет нужды. Для северных районов наоборот, её занижают. Обычно это делается не за счёт присадок, а за счёт формирования базового бензина из наиболее лёгких и летучих фракций.

Какие факторы влияют на закипание?

На кипение влияет множество факторов:

  • количество воды;
  • наличие примесей;
  • емкость, в которой она содержится;
  • температура окружающей среды;
  • высота, где происходит кипячение;
  • давление атмосферы;
  • мощность источника тепла.

Чем выше изначальная температура воды и воздуха вокруг, тем быстрее начнётся кипение: на нагревание будет затрачено меньше энергии, а значит, меньше времени уйдёт на её получение.

Также часть тепла забирает ёмкость, в которой содержится вода, ведь она должна дойти до нужной температуры ещё раньше, чем ее содержимое. Поэтому посуда с более тонкими стенками, сделанная из легко проводящего тепло материала, например, металла, лучше подходит для кипячения.

От массы, а значит и от объёма вещества, кипение находится в обратной зависимости. Чем больше вес, тем больше энергии требуется на его нагревание, тем дольше будет необходимо ждать.

При прочих равных условиях вода без соли и других примесей закипает несколько быстрее, чем солёная. Однако, если концентрация соли очень низкая, этой разницы может быть практически незаметно.

Давление также влияет на процесс. Чем оно выше, тем дольше будет закипать вода, потому что давление атмосферы как бы удерживает пузырьки газа внутри, а испаряться она начинает тогда, когда давление пара уравнивается с атмосферным.

Соответственно, влияние оказывает также высота, на которой происходит кипячение, ведь с высотой давление уменьшается, как и температура кипения, потому что слой атмосферы сверху становится тоньше.

Эта разница мало заметна, если сравнивать первый этаж жилого дома с пятым, однако становится ощутима, если речь идёт, например, о подъеме в горы.

В вакууме температура кипения всех веществ очень сильно снижается из-за понижения давления, обычно отличие составляет 100-200 градусов. Для воды она стремится к нулю по мере уменьшения количества воздуха, оставшегося в сосуде.

Не менее важны характеристики источника тепла. Чем больше его мощность, то есть количество выделяемой им энергии за единицу времени, тем быстрее идет процесс кипячения. На практике это означает, что на более сильном огне или при большей температуре конфорки на электроплите вода закипит скорее.

Кипение соленой воды

Связь между водой и ионами соли намного сильнее, чем между молекулами воды. Для закипания соленой воды требуется больше энергии, чтобы можно было разорвать эти связи. Этой энергией является температура.

Также соленая жидкость отличается от пресной низкой концентрацией молекул H2O. В этом случае при нагревании они начинают быстрее двигаться, но не могут образовать достаточно большой пузырь пара, так как реже сталкиваются. Давления маленьких пузырьков недостаточно для их выхода на поверхность.

Для уравнивания водного и атмосферного давления нужно увеличить температуру. Поэтому соленой воде для закипания требуется намного больше времени, чем пресной, а температура кипения будет зависеть от концентрации соли. Известно, что при добавлении 60 г NaCl в 1 л жидкости температура закипания возрастает на 10 °C.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации