Definiția punct de fierbere
Miscellanea / / November 29, 2021
Definiție conceptuală
Punctul de fierbere este temperatura la care o substanță lichidă egalează presiunea sa de vapori cu cea care se exercită pe suprafața lichidului.
Inginer chimist
Este un concept pe care, în general, l-am asociat, deoarece este o rutină să încălziți apa pentru ceai, de exemplu. Ei bine, procesele de evaporare sau fierbere și fuziune sunt schimbări fizice care contează experiențe și care ne înconjoară continuu.
Atunci când aceste procese sunt efectuate, materia nu suferă doar o modificare a compoziției sale chimice suferă modificări în starea sa de agregare, care, după cum bine știm, în natură sunt: gaze, lichide și solid.
Să ne gândim când vara, pe plajă, mergem la mare. Apoi, când ne expunem la radiația solară, ne uscam. Aici are loc evaporarea apei, din faza lichidă devine vapori. Acest lucru se întâmplă la un anumit moment temperatura dată fiind presiunea.
În mod similar, dacă punem un lichid într-un recipient deschis și îl încălzim, vom vedea că, inițial, doar unele particule au
Energie kinetică suficient pentru a se separa de suprafață pentru a forma vapori. Pe măsură ce furnizăm mai multă căldură, mai multe particule vor tinde să se ridice de la suprafață, generând mai mulți vapori până când, în cele din urmă, tot amestecul lichid se va evapora. Acest lucru se întâmplă deoarece containerul este deschis, dacă containerul ar fi închis, am avea un caz diferit, în care a Echilibru între faza lichidă și faza gazoasă. Inițial, particulele se vor desprinde din sinusul lichidului. Pe măsură ce creștem cantitatea de căldură furnizată, mai multe particule trec în faza gazoasă, dar în același mod ciocnirile dintre ele cresc, determinând ca unii să revină în lichid, până la atingerea unui echilibru unde cel viteză reveni la lichid şi ieşire din el este la fel.Când observăm că un lichid începe să fiarbă, formând bule sub suprafață, știm că, în acel moment, presiunea vaporilor era egală cu presiune atmosferică. Ei bine, ce este presiunea vaporilor? Este presiunea exercitată de vapori în echilibru cu lichidul, indicând ușurința cu care substanța respectivă se evaporă. În cazul recipientului închis, echilibrul despre care vorbim are loc la presiunea vaporilor.
Deci, „Punctul de fierbere” este temperatura la care o substanță lichidă egalează presiunea de vapori cu cea care se exercită pe suprafață. În cazul recipientului deschis, presiunea atmosferică se exercită la suprafață, astfel încât temperatura la care presiunea vaporilor este egală cu presiunea atmosferică va fi temperatura sa de fierbere.
Această cunoaștere despre presiunea aburului este un concept folosit în multe procese industriale, precum și în casele noastre, cum este cazul oala sub presiune. Este similar cu exemplul recipientului închis deoarece acest vas este ermetic, păstrând aburul înăuntru.
Pe măsură ce continuăm să furnizăm căldură, presiunea pe suprafața lichidului din interior crește pe măsură ce aceasta produce mai mult abur, aceasta produce o gătire mai rapidă deoarece apa va avea un punct de fierbere mai mare decât dacă ar fi deschis. La multe dintre ele există o supapă în partea superioară care permite evacuarea excesului de abur produs.
Exemple de punct de fierbere normal
Deși definim punctul de fierbere printr-o presiune exercitată pe suprafața lichidului, dacă asta presiunea este presiunea atmosferică (101,325 kPa) temperatura de fierbere este cunoscută ca „normală” la nivelul mare.
În virtutea celor de mai sus, putem estima că presiunea atmosferică este un parametru relevant în definiție deoarece, dacă variam înălțimea, vom varia presiunea atmosferică și, prin urmare, punctul acesteia de fierbere. În general, valorile punctului de fierbere normal ale diferitelor substanțe măsurate la nivelul mării sunt tabulate, unele dintre ele sunt:
Apa: 100 ºC
Benzină: 30-200ºC
Diesel: 280-350 ºC
Metanol: 64,7 ºC
Etanol: 78,3 ºC
La momentul de a analiza tendinţa punctului de fierbere trebuie luată în considerare diverse factori, de la tipul de compus (ionic, covalent, metalic) la forțele intermoleculare și mase molare implicate. Acele substanţe care, la temperatură mediu inconjurator au o anumită facilitate de a se evapora sunt cunoscute ca „volatile”, rețineți cazul alcoolului, este mai mult volatile decât apa, prin urmare parfumurile trebuie ținute întotdeauna închise datorită ușurinței lor de evaporare.
Subiecte privind punctul de fierbere