הגדרה של נקודת רתיחה

זה מושג שבאופן כללי קישרנו אליו, שכן נהוג לחמם מים לתה, למשל. ובכן, תהליכי האידוי או הרתיחה וההיתוך הם שינויים פיזיים שחשובים לחוויות ומקיפים אותנו ללא הרף.

כאשר תהליכים אלו מבוצעים, החומר אינו עובר שינוי בהרכבו הכימי, רק חווה שינויים במצב הצבירה שלו, שכידוע לנו היטב, בטבע הם: גז, נוזל ו מוצק.

בואו נחשוב מתי בקיץ, על החוף, אנחנו הולכים לים. ואז, כאשר אנו חושפים את עצמנו לקרינת השמש, אנו מתייבשים. כאן מתרחש אידוי המים, מהשלב הנוזלי הם הופכים לאדים. זה מתרחש בשלב מסוים טֶמפֶּרָטוּרָה בהתחשב בלחץ.

באופן דומה, אם נניח נוזל במיכל פתוח ונחמם אותו, נראה שבהתחלה רק לחלקיקים מסוימים יש את אנרגיה קינטית מספיק כדי להפריד מהמשטח כדי ליצור אדים. ככל שאנו מספקים יותר חום, יותר חלקיקים נוטים לעלות מהמשטח וליצור יותר אדים עד שלבסוף, כל התערובת הנוזלית תתאדה. זאת מכיוון שהמכל פתוח, אם המיכל היה סגור, היה לנו מקרה אחר, שבו א איזון בין השלב הנוזלי לשלב הגז. בתחילה, החלקיקים יתנתקו מהסינוס של הנוזל. ככל שאנו מגדילים את כמות החום הנמסר, חלקיקים נוספים עוברים לשלב הגז, אך באותו אופן ההתנגשויות ביניהם מתגברות, וגורמות לחלקן לחזור לנוזל, עד שמגיעים לשיווי משקל שבו ה

מְהִירוּת להחזיר לנוזל ו יְצִיאָה שלו זהה.

כאשר אנו רואים כי נוזל מתחיל לרתוח ויוצר בועות מתחת לפני השטח, אנו יודעים שבאותו רגע, לחץ האדים היה שווה ל- לחץ אטמוספרי. ובכן, מהו לחץ אדים? זהו הלחץ שמפעיל האדים בשיווי משקל עם הנוזל, המעיד על הקלות שבה החומר האמור מתאדה. במקרה של המיכל הסגור, שיווי המשקל שאנו מדברים עליו מתרחש בלחץ אדים.

אז, "נקודת הרתיחה" היא הטמפרטורה שבה חומר נוזלי שווה את לחץ האדים שלו לזה שמופעל על פני השטח. במקרה של המיכל הפתוח, מופעל לחץ אטמוספרי על פני השטח, כך שה טמפרטורה שבה לחץ האדים שווה ללחץ אטמוספרי תהיה הטמפרטורה שלו רְתִיחָה.

ידע זה על לחץ קיטור הוא מושג המשמש בתהליכים תעשייתיים רבים כמו גם בבתים שלנו, כמו במקרה של סירי לחץ. זה דומה לדוגמא של המיכל הסגור מכיוון שהסיר הזה הוא הרמטי, שומר על האדים בפנים.

ככל שאנו ממשיכים לספק חום, הלחץ על פני הנוזל בפנים גדל ככל שהוא מייצר יותר אדים, זה מייצר בישול מהיר יותר מכיוון שלמים תהיה נקודת רתיחה גבוהה יותר מאשר אילו היו לִפְתוֹחַ. ברבים מהם קיים שסתום בחלק העליון המאפשר לעודפי האדים המופקים לצאת.

דוגמאות לנקודת רתיחה רגילה

למרות שאנו מגדירים את נקודת הרתיחה באמצעות לחץ המופעל על פני הנוזל, אם כן לחץ הוא לחץ אטמוספרי (101.325 kPa) טמפרטורת הרתיחה ידועה כ"רגילה" ברמה של יָם.

מכוח האמור לעיל, אנו יכולים להעריך שלחץ אטמוספרי הוא פרמטר רלוונטי ב- הגדרה שכן, אם נשנה את הגובה, נשנה את הלחץ האטמוספרי, ולכן, את נקודת רְתִיחָה. באופן כללי, ערכי נקודת הרתיחה הרגילים של חומרים שונים הנמדדים בגובה פני הים מוצגים בטבלה, חלקם הם:

מים: 100 מעלות צלזיוס
בנזין: 30-200ºC
דיזל: 280-350 ºC
מתנול: 64.7 מעלות צלזיוס
אתנול: 78.3 מעלות צלזיוס

בזמן ה לְנַתֵחַ מגמת נקודת הרתיחה חייבת להילקח בחשבון שונות גורמים, מסוג התרכובת (יוני, קוולנטית, מתכתית) ועד לכוחות בין-מולקולריים ומסות טוחנות המעורבים. החומרים האלה שבטמפרטורה סביבה יש מתקן מסוים להתאדות הם ידועים כ"נדיפים", שימו לב למקרה של אלכוהול, זה יותר נדיפים ממים, לכן יש לשמור בשמים תמיד סגורים בגלל הקלות שלהם אידוי.

נושאי נקודת רתיחה