Vārīšanās punkta definīcija
Miscellanea / / November 29, 2021
Konceptuālā definīcija
Viršanas punkts ir temperatūra, kurā šķidra viela ir vienāda ar tās tvaika spiedienu ar spiedienu, kas tiek iedarbināts uz šķidruma virsmu.
Ķīmijas inženieris
Tas ir jēdziens, kas mums kopumā ir saistīts ar to, jo ir ierasts sildīt ūdeni, piemēram, tējai. Iztvaikošanas vai viršanas un saplūšanas procesi ir fiziskas izmaiņas, kuras piedzīvo matērija un kas nepārtraukti mūs ieskauj.
Veicot šos procesus, vielas ķīmiskais sastāvs tikai nemainās piedzīvo izmaiņas savā agregācijas stāvoklī, kas, kā mēs labi zinām, dabā ir: gāze, šķidrums un ciets.
Padomāsim, kad vasarā, pludmalē, dodamies uz jūru. Tad, pakļaujot sevi saules starojumam, mēs sevi izžāvējam. Šeit notiek ūdens iztvaikošana, no šķidrās fāzes tas kļūst par tvaiku. Tas notiek noteiktā laikā temperatūra ņemot vērā spiedienu.
Tāpat, ja mēs ievietojam šķidrumu atvērtā traukā un to karsējam, mēs redzēsim, ka sākotnēji tikai dažām daļiņām ir Kinētiskā enerģija pietiekami, lai atdalītos no virsmas, veidojot tvaikus. Kad mēs piegādājam vairāk siltuma, vairāk daļiņu palielināsies no virsmas, radot vairāk tvaiku, līdz beidzot viss šķidrais maisījums būs iztvaikojis. Tas ir tāpēc, ka konteiners ir atvērts, ja konteiners būtu aizvērts, mums būtu cits gadījums, kur a
Līdzsvars starp šķidro fāzi un gāzes fāzi. Sākotnēji daļiņas atdalīsies no šķidruma sinusa. Palielinot piegādātā siltuma daudzumu, vairāk daļiņu pāriet gāzes fāzē, bet tādā pašā veidā sadursmes starp tām palielinās, liekot dažiem atgriezties šķidrumā, līdz tiek sasniegts līdzsvars, kur uz ātrumu atgriezties šķidrumā un izeja no viņa ir tas pats.Kad mēs novērojam, ka šķidrums sāk vārīties, veidojot burbuļus zem virsmas, mēs zinām, ka tajā brīdī tvaika spiediens bija vienāds ar atmosfēras spiediens. Nu, kas ir tvaika spiediens? Tas ir spiediens, ko rada tvaiki līdzsvarā ar šķidrumu, kas norāda uz vieglu, ar kādu minētā viela iztvaiko. Slēgtā konteinera gadījumā līdzsvars, par kuru mēs runājam, notiek pie tvaika spiediena.
Tātad "Vārīšanās punkts" ir temperatūra, kurā šķidra viela ir vienāda ar tās tvaika spiedienu ar spiedienu, kas tiek iedarbināts uz virsmas. Atvērtā konteinera gadījumā uz virsmas tiek iedarbināts atmosfēras spiediens, lai Temperatūra, kurā tvaika spiediens ir vienāds ar atmosfēras spiedienu, būs tā temperatūra vārot.
Šīs zināšanas par tvaika spiedienu ir jēdziens, ko izmanto daudzos rūpnieciskos procesos, kā arī mūsu mājās, piemēram, spiediena katlu gadījumā. Tas ir līdzīgs slēgtā trauka piemēram, jo šis katls ir hermētisks, saglabājot tvaiku iekšpusē.
Turpinot piegādāt siltumu, spiediens uz iekšā esošā šķidruma virsmu palielinās rada vairāk tvaika, tas nodrošina ātrāku gatavošanu, jo ūdenim būs augstāks viršanas punkts nekā tad, ja tas būtu atvērts. Daudzās no tām augšējā daļā ir vārsts, kas ļauj izvadīt lieko tvaiku.
Normālas viršanas temperatūras piemēri
Lai gan mēs definējam viršanas temperatūru, izmantojot spiedienu, kas tiek iedarbināts uz šķidruma virsmu, ja tas ir spiediens ir atmosfēras spiediens (101,325 kPa), viršanas temperatūra ir pazīstama kā "normāla" līmenī jūra.
Pamatojoties uz iepriekš minēto, mēs varam novērtēt, ka atmosfēras spiediens ir būtisks parametrs definīcija, jo, mainot augstumu, mēs mainīsim atmosfēras spiedienu un līdz ar to arī tā punktu vārot. Kopumā dažādu vielu normālās viršanas temperatūras vērtības, kas izmērītas jūras līmenī, ir norādītas tabulā, dažas no tām ir:
Ūdens: 100 ºC
Benzīns: 30-200ºC
Dīzelis: 280-350 ºC
Metanols: 64,7 ºC
Etanols: 78,3 ºC
Laikā analizēt viršanas temperatūras tendence ir jāņem vērā dažādi faktoriem, sākot no savienojuma veida (jonu, kovalento, metālisku) līdz iesaistītajiem starpmolekulāriem spēkiem un molārām masām. Tās vielas, kuras temperatūrā vide ir noteikta iespēja iztvaikot, tie ir pazīstami kā "gaistoši", ņemiet vērā alkohola gadījumu, tas ir vairāk gaistošas nekā ūdens, tāpēc smaržas vienmēr jātur aizvērtas, jo tās ir viegli lietojamas iztvaikošana.
Viršanas temperatūras tēmas