Panas spesifik penguapan air pada suhu yang berbeda. Berapa panas spesifik penguapan dan bagaimana menentukannya?

Dalam pelajaran ini, kita akan memperhatikan jenis penguapan seperti mendidih, membahas perbedaannya dari proses penguapan yang dipertimbangkan sebelumnya, memperkenalkan nilai seperti titik didih, dan membahas bergantung pada apa. Di akhir pelajaran, kami akan memperkenalkan kuantitas yang sangat penting yang menjelaskan proses penguapan - panas spesifik penguapan dan kondensasi.

Topik: Keadaan agregat materi

Pelajaran: Rebus. Panas spesifik penguapan dan kondensasi

Dalam pelajaran terakhir, kami telah mempertimbangkan salah satu jenis penguapan - penguapan - dan menyoroti sifat-sifat proses ini. Hari ini kita akan membahas jenis penguapan seperti proses perebusan, dan memperkenalkan nilai yang secara numerik mencirikan proses penguapan - panas spesifik penguapan dan kondensasi.

Definisi.Mendidih(Gbr. 1) adalah proses transisi intensif cairan menjadi gas, disertai dengan pembentukan gelembung uap dan terjadi di seluruh volume cairan pada suhu tertentu, yang disebut titik didih.

Mari kita bandingkan dua jenis penguapan satu sama lain. Proses perebusan lebih intens daripada proses penguapan. Selain itu, seperti yang kita ingat, proses penguapan terjadi pada suhu berapa pun di atas titik leleh, dan proses mendidih - secara ketat pada suhu tertentu, yang berbeda untuk masing-masing zat dan disebut titik didih. Perlu juga dicatat bahwa penguapan hanya terjadi dari permukaan bebas cairan, yaitu dari area yang membatasinya dari gas di sekitarnya, dan pendidihan terjadi segera dari seluruh volume.

Mari kita pertimbangkan jalannya proses perebusan secara lebih rinci. Mari kita bayangkan situasi yang sering kita temui - ini adalah memanaskan dan merebus air dalam wadah tertentu, misalnya, dalam panci. Selama pemanasan, sejumlah panas akan ditransfer ke air, yang akan menyebabkan peningkatan nya energi dalam dan peningkatan aktivitas pergerakan molekul. Proses ini akan berlangsung sampai tahap tertentu, sampai energi gerak molekul menjadi cukup untuk mulai mendidih.

Gas terlarut (atau pengotor lainnya) ada dalam air, yang dilepaskan dalam strukturnya, yang mengarah pada munculnya apa yang disebut pusat penguapan. Artinya, di pusat-pusat inilah uap dilepaskan, dan gelembung terbentuk di seluruh volume air, yang diamati selama perebusan. Penting untuk dipahami bahwa gelembung-gelembung ini bukan udara, tetapi uap, yang terbentuk selama proses perebusan. Setelah pembentukan gelembung, jumlah uap di dalamnya meningkat, dan ukurannya mulai bertambah. Seringkali, gelembung awalnya terbentuk di dekat dinding bejana dan tidak segera naik ke permukaan; pertama, mereka, semakin besar ukurannya, berada di bawah pengaruh kekuatan Archimedes yang semakin besar, dan kemudian melepaskan diri dari dinding dan naik ke permukaan, di mana mereka meledak dan melepaskan sebagian uap.

Perlu dicatat bahwa tidak semua gelembung uap mencapai permukaan bebas air sekaligus. Pada awal proses perebusan, air masih jauh dari panas merata, dan lapisan bawah, yang dekat dengan proses perpindahan panas, bahkan lebih panas daripada yang atas, bahkan dengan memperhitungkan proses konveksi. Ini mengarah pada fakta bahwa gelembung uap yang naik dari bawah runtuh karena fenomena tegangan permukaan, belum mencapai permukaan air bebas. Pada saat yang sama, uap yang ada di dalam gelembung masuk ke dalam air, sehingga memanaskannya dan mempercepat proses pemanasan air yang seragam di seluruh volume. Akibatnya, ketika air dipanaskan hampir merata, hampir semua gelembung uap mulai mencapai permukaan air dan proses penguapan yang intens dimulai.

Penting untuk menyoroti fakta bahwa suhu di mana proses perebusan berlangsung tetap tidak berubah bahkan jika intensitas suplai panas ke cairan meningkat. Dengan kata sederhana Jika, selama proses perebusan, gas ditambahkan ke pembakar, yang memanaskan panci berisi air, ini hanya akan meningkatkan intensitas didih, dan tidak meningkatkan suhu cairan. Jika kita mempelajari lebih serius proses perebusan, perlu dicatat bahwa ada area dalam air di mana ia dapat menjadi terlalu panas di atas titik didih, tetapi besarnya panas berlebih tersebut, sebagai suatu peraturan, tidak melebihi satu atau beberapa derajat dan tidak signifikan dalam total volume cairan. Titik didih air pada tekanan normal adalah 100oC.

Dalam proses merebus air, Anda dapat memperhatikan bahwa itu disertai dengan suara khas yang disebut mendidih. Suara-suara ini muncul hanya karena proses yang dijelaskan dari runtuhnya gelembung uap.

Proses mendidihkan cairan lain berlangsung dengan cara yang sama seperti merebus air. Perbedaan utama dalam proses ini adalah perbedaan titik didih zat, yang pada tekanan atmosfer normal sudah diukur nilai tabelnya. Mari kita tunjukkan nilai utama suhu ini dalam tabel.

Fakta yang menarik adalah bahwa titik didih cairan tergantung pada nilai tekanan atmosfer, itulah sebabnya kami menunjukkan bahwa semua nilai dalam tabel diberikan pada tekanan atmosfer normal. Ketika tekanan udara meningkat, titik didih cairan juga meningkat, dan ketika menurun, sebaliknya, itu menurun.

Pada ketergantungan titik didih ini pada tekanan lingkungan berdasarkan prinsip operasi seperti terkenal peralatan dapur seperti pressure cooker (gbr. 2). Ini adalah panci dengan tutup yang rapat, di mana, dalam proses penguapan air, tekanan udara dengan uap mencapai hingga 2 tekanan atmosfer, yang mengarah pada peningkatan titik didih air di dalamnya menjadi . Karena itu, air dengan makanan di dalamnya memiliki peluang untuk memanas hingga suhu yang lebih tinggi dari biasanya (), dan mempercepat proses memasak. Karena efek ini, perangkat mendapatkan namanya.

Beras. 2. Kompor tekanan ()

Situasi dengan penurunan titik didih cairan dengan penurunan tekanan atmosfer juga memiliki contoh dari kehidupan, tetapi tidak lagi sehari-hari bagi banyak orang. Contoh ini berlaku untuk perjalanan pendaki di dataran tinggi. Ternyata di daerah yang terletak di ketinggian 3000-5000 m, titik didih air, karena penurunan tekanan atmosfer, turun ke nilai yang lebih rendah lagi, yang menyebabkan kesulitan memasak saat mendaki, karena efektif perawatan panas produk dalam hal ini, dibutuhkan waktu yang jauh lebih lama daripada dalam kondisi normal. Pada ketinggian sekitar 7000 m, titik didih air mencapai , yang membuat tidak mungkin memasak banyak produk dalam kondisi seperti itu.

Pada titik didih itu berbagai zat berbeda, beberapa teknologi untuk pemisahan zat didasarkan. Sebagai contoh, jika kita mempertimbangkan pemanasan minyak, yang merupakan cairan kompleks yang terdiri dari banyak komponen, maka dalam proses perebusannya dapat dibagi menjadi beberapa zat yang berbeda. Dalam hal ini, karena perbedaan titik didih minyak tanah, bensin, nafta, dan bahan bakar minyak, mereka dapat dipisahkan satu sama lain dengan penguapan dan pengembunan pada suhu yang berbeda. Proses ini biasanya disebut sebagai fraksinasi (Gbr. 3).

Beras. 3 Pemisahan minyak menjadi fraksi ()

Seperti apapun proses fisik, pendidihan harus dicirikan menggunakan beberapa nilai numerik, nilai seperti itu disebut panas spesifik penguapan.

Untuk memahami arti fisik dari nilai ini, perhatikan contoh berikut: ambil 1 kg air dan bawa ke titik didih, lalu ukur berapa banyak panas yang dibutuhkan untuk menguapkan air ini sepenuhnya (tidak termasuk kehilangan panas) - nilai ini akan sama dengan panas spesifik penguapan air. Untuk zat lain, nilai kalor ini akan berbeda dan akan menjadi kalor jenis penguapan zat ini.

Panas spesifik penguapan ternyata menjadi karakteristik yang sangat penting dalam teknologi modern produksi logam. Ternyata, misalnya, selama peleburan dan penguapan besi, diikuti oleh kondensasi dan pemadatannya, sel kristal dengan struktur yang memberikan kekuatan lebih tinggi dari sampel asli.

Penamaan: panas spesifik penguapan dan kondensasi (kadang-kadang dilambangkan ).

satuan pengukuran: .

Panas spesifik penguapan zat ditentukan oleh eksperimen dalam kondisi laboratorium, dan nilainya untuk zat utama tercantum dalam tabel yang sesuai.

Zat

Mendidih adalah penguapan intens yang terjadi ketika cairan dipanaskan tidak hanya dari permukaan, tetapi juga di dalamnya.

Mendidih terjadi dengan penyerapan panas.
Sebagian besar panas yang disuplai dihabiskan untuk memutuskan ikatan antara partikel-partikel zat, sisanya pada pekerjaan yang dilakukan selama ekspansi uap.
Akibatnya energi interaksi antar partikel uap menjadi lebih besar dari pada antar partikel cair, sehingga energi dalam uap lebih besar daripada energi dalam cairan pada temperatur yang sama.
Jumlah panas yang dibutuhkan untuk mentransfer cairan menjadi uap selama proses perebusan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

dimana m adalah massa zat cair (kg),
L adalah panas spesifik penguapan.

Panas spesifik penguapan menunjukkan berapa banyak panas yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg zat tertentu menjadi uap pada titik didih. Satuan panas spesifik penguapan dalam sistem SI:
[ L ] = 1 J/kg
Ketika tekanan meningkat, titik didih cairan naik, dan panas spesifik penguapan berkurang, dan sebaliknya.

Selama perebusan, suhu cairan tidak berubah.
Titik didih tergantung pada tekanan yang diberikan pada cairan.
Setiap zat pada tekanan yang sama memiliki titik didihnya sendiri.
Dengan peningkatan tekanan atmosfer, pendidihan dimulai pada suhu yang lebih tinggi, dengan penurunan tekanan - sebaliknya.
Misalnya, air mendidih pada 100 ° C hanya pada tekanan atmosfer normal.

APA YANG TERJADI DI DALAM CAIRAN SAAT MEREBUS?

Mendidih adalah transisi cairan menjadi uap dengan pembentukan terus menerus dan pertumbuhan gelembung uap dalam cairan, di mana cairan menguap. Pada awal pemanasan, air jenuh dengan udara dan memiliki suhu kamar. Ketika air dipanaskan, gas yang terlarut di dalamnya dilepaskan di bagian bawah dan dinding bejana, membentuk gelembung udara. Mereka mulai muncul jauh sebelum mendidih. Air menguap ke dalam gelembung-gelembung ini. Gelembung berisi uap mulai mengembang pada suhu yang cukup tinggi.

Setelah mencapai ukuran tertentu, ia pecah dari dasar, naik ke permukaan air dan meledak. Dalam hal ini, uap meninggalkan cairan. Jika air tidak cukup panas, maka gelembung uap, naik ke lapisan dingin, runtuh. Fluktuasi air yang dihasilkan menyebabkan munculnya sejumlah besar gelembung udara kecil di seluruh volume air: yang disebut "kunci putih".

Gaya angkat bekerja pada gelembung udara di bagian bawah kapal:
Fpod \u003d Farchimede - Fgravity
Gelembung ditekan ke bawah, karena gaya tekanan tidak bekerja pada permukaan bawah. Saat dipanaskan, gelembung mengembang karena pelepasan gas ke dalamnya dan pecah dari bawah ketika gaya angkat sedikit lebih besar dari yang menekan. Besar kecilnya gelembung yang dapat lepas dari bawah tergantung pada bentuknya. Bentuk gelembung di bagian bawah ditentukan oleh keterbasahan dasar kapal.

Membasahi ketidakhomogenan dan penggabungan gelembung di bagian bawah menyebabkan peningkatan ukurannya. Pada ukuran besar Ketika gelembung naik di belakangnya, rongga, celah, dan pusaran terbentuk.

Ketika gelembung pecah, semua cairan di sekitarnya mengalir ke dalam, dan gelombang annular terjadi. Menutup, dia memuntahkan kolom air.

Ketika gelembung pecah runtuh dalam cairan, gelombang kejut frekuensi ultrasonik merambat, disertai dengan suara bising. Tahap awal perebusan ditandai dengan yang paling keras dan suara tinggi(diatas panggung " kunci putih"teko" bernyanyi ").

(sumber: virlib.eunnet.net)

GRAFIK SUHU PERUBAHAN KEADAAN AIR AGREGAT

LIHAT RAK BUKU!

MENARIK

Mengapa ada lubang di tutup teko?
Untuk melepaskan uap. Tanpa lubang di tutupnya, uap dapat mengalirkan air ke atas cerat ketel.
___

Durasi memasak kentang, mulai dari saat direbus, tidak tergantung pada kekuatan pemanas. Durasi ditentukan oleh waktu tinggal produk pada titik didih.
Kekuatan pemanas tidak mempengaruhi titik didih, tetapi hanya laju penguapan air.

Mendidih bisa membuat air membeku. Untuk melakukan ini, perlu untuk memompa keluar udara dan uap air dari bejana tempat air berada, sehingga air mendidih sepanjang waktu.

"Panci mudah mendidih di tepinya - hingga cuaca buruk!"
Penurunan tekanan atmosfer yang menyertai cuaca yang memburuk adalah alasan mengapa susu "menghabiskan" lebih cepat.
___

Air mendidih yang sangat panas dapat diperoleh di dasar tambang yang dalam, di mana tekanan udaranya jauh lebih besar daripada di permukaan bumi. Jadi pada kedalaman 300 m, air akan mendidih pada 101 C. Dengan tekanan udara 14 atmosfer, air mendidih pada 200 C.
Di bawah bel pompa udara, Anda bisa mendapatkan "air mendidih" pada 20 C.
Di Mars, kita akan minum "air mendidih" pada suhu 45 C.
Air garam mendidih di atas 100 C. ___

Di daerah pegunungan pada ketinggian yang cukup tinggi, di bawah tekanan atmosfer yang berkurang, air mendidih pada suhu lebih rendah dari 100 Celcius.

Menunggu makanan seperti itu dimasak membutuhkan waktu lebih lama.

Tuang dingin ... dan itu akan mendidih!

Biasanya, air mendidih pada suhu 100 derajat Celcius. Panaskan air dalam labu di atas kompor hingga mendidih. Mari kita matikan kompor. Air berhenti mendidih. Kami menutup labu dengan sumbat dan mulai menuangkan air dingin ke stopper dengan hati-hati. Apa itu? Airnya mendidih lagi!

..............................

di bawah jet air dingin sedikit air dalam labu, dan dengan itu uap air mulai mendingin.
Volume uap berkurang dan tekanan di atas permukaan air berubah...
Bagaimana menurut Anda, ke arah mana?
... Titik didih air pada tekanan yang dikurangi kurang dari 100 derajat, dan air dalam labu mendidih lagi!
____

Saat memasak, tekanan di dalam panci - "penanak bertekanan" - sekitar 200 kPa, dan sup dalam panci seperti itu akan matang lebih cepat.

Anda dapat menarik air ke dalam jarum suntik hingga sekitar setengahnya, menutupnya dengan gabus yang sama dan menarik piston dengan tajam. Banyak gelembung akan muncul di dalam air, menandakan bahwa proses perebusan air telah dimulai (dan ini pada suhu kamar!).
___

Ketika suatu zat berubah menjadi gas, kerapatannya berkurang sekitar 1000 kali.
___

Ketel listrik pertama memiliki pemanas di bawah bagian bawah. Air tidak bersentuhan dengan pemanas dan direbus untuk waktu yang sangat lama. Pada tahun 1923, Arthur Large membuat penemuan: ia menempatkan pemanas di tempat khusus tabung tembaga dan meletakkannya di dalam teko. Airnya mendidih dengan cepat.

Kaleng pendingin otomatis untuk minuman ringan telah dikembangkan di AS. Kompartemen dengan cairan mendidih rendah dipasang di toples. Jika Anda menghancurkan kapsul di hari yang panas, cairan akan mulai mendidih dengan cepat, menghilangkan panas dari isi toples, dan dalam 90 detik suhu minuman turun 20-25 derajat Celcius.

MENGAPA?

Menurut Anda, apakah mungkin merebus telur jika air mendidih pada suhu lebih rendah dari 100 derajat Celcius?
____

Akankah air mendidih dalam panci yang mengambang di panci lain yang berisi air mendidih?
Mengapa? ___

Bisakah Anda membuat air mendidih tanpa memanaskannya?

Pengetahuan ini dengan cepat menghilang, dan secara bertahap orang berhenti memperhatikan esensi dari fenomena yang sudah dikenal. Kadang-kadang berguna untuk mengingat pengetahuan teoretis.

Definisi

Apa itu bisul? Ini adalah proses fisik di mana penguapan intens terjadi baik pada permukaan bebas cairan dan di dalam strukturnya. Salah satu tanda mendidih adalah terbentuknya gelembung-gelembung yang terdiri dari uap jenuh dan udara.

Perlu dicatat keberadaan yang namanya titik didih. Laju pembentukan uap juga tergantung pada tekanan. Itu harus permanen. Sebagai aturan, karakteristik utama cairan zat kimia adalah titik didih pada tekanan atmosfer normal. Namun, proses ini juga dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti intensitas gelombang suara, ionisasi udara.

Tahapan perebusan air

Uap pasti akan mulai terbentuk selama prosedur seperti pemanasan. Mendidih melibatkan perjalanan cairan melalui 4 tahap:

Di bagian bawah kapal, serta di dindingnya, gelembung-gelembung kecil mulai terbentuk. Ini adalah hasil dari fakta bahwa udara terkandung dalam celah-celah bahan dari mana wadah itu dibuat, yang mengembang di bawah pengaruh suhu tinggi.
Gelembung mulai meningkat volumenya, akibatnya mereka pecah ke permukaan air. Jika sebuah lapisan atas cairan belum mencapai titik didih, rongga tenggelam ke dasar, setelah itu mulai naik lagi. Proses ini mengarah pada pembentukan gelombang suara. Itulah mengapa kita bisa mendengar suara bising saat air mendidih.
Mengambang ke permukaan bilangan terbesar gelembung, yang memberi kesan Setelah itu, cairan menjadi pucat. Mempertimbangkan efek visual, tahap perebusan ini disebut "kunci putih".
Ada pergolakan hebat, yang disertai dengan pembentukan gelembung besar yang cepat pecah. Proses ini disertai dengan munculnya percikan, serta pembentukan uap yang intens.

Panas spesifik penguapan

Hampir setiap hari kita dihadapkan pada fenomena seperti mendidih. Panas spesifik penguapan adalah kuantitas fisik yang menentukan jumlah panas. Dengan bantuannya zat cair dapat dikonversi ke par. Untuk menghitung parameter ini, Anda perlu membagi panas penguapan dengan massa.

Bagaimana pengukurannya?

Indikator spesifik diukur di laboratorium dengan melakukan eksperimen yang sesuai. Mereka termasuk yang berikut:

diukur jumlah yang dibutuhkan cairan, yang kemudian dituangkan ke dalam kalorimeter;
pengukuran awal suhu air dilakukan;
termos dengan zat uji ditempatkan di dalamnya terlebih dahulu dipasang pada pembakar;
uap yang dipancarkan oleh zat uji diluncurkan ke dalam kalorimeter;
suhu air diukur kembali;
kalorimeter ditimbang, yang memungkinkan untuk menghitung massa uap yang terkondensasi.

mode mendidih gelembung

Berurusan dengan pertanyaan tentang apa itu mendidih, perlu dicatat bahwa ia memiliki beberapa mode. Jadi, saat dipanaskan, uap bisa terbentuk dalam bentuk gelembung. Mereka tumbuh dan meledak secara berkala. Cara merebus ini disebut bubbly. Biasanya rongga-rongga berisi uap terbentuk tepat di dinding bejana. Ini karena fakta bahwa mereka biasanya terlalu panas. Ini kondisi yang diperlukan untuk merebus, karena jika tidak, gelembung akan pecah, tidak mencapai ukuran besar.

Mode perebusan film

Apa itu bisul? Cara termudah untuk menjelaskan proses ini adalah sebagai penguapan pada suhu dan tekanan tertentu. Selain mode gelembung, mode film juga dibedakan. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa ketika memperkuat aliran panas gelembung individu bergabung untuk membentuk lapisan uap di dinding kapal. Ketika indikator kritis tercapai, mereka menerobos ke permukaan air. Cara perebusan ini berbeda karena tingkat perpindahan panas dari dinding bejana ke cairan itu sendiri berkurang secara signifikan. Alasan untuk ini adalah film uap yang sama.

Suhu didih

Perlu dicatat bahwa ada ketergantungan titik didih pada tekanan yang diberikan pada permukaan cairan yang dipanaskan. Jadi, secara umum diterima bahwa air mendidih ketika dipanaskan hingga 100 derajat Celcius. Namun demikian, indikator ini dapat dianggap adil hanya jika indikator tekanan atmosfer dianggap normal (101 kPa). Jika meningkat, titik didih juga akan berubah ke atas. Jadi, misalnya, dalam panci bertekanan tinggi yang populer, tekanannya sekitar 200 kPa. Dengan demikian, titik didih naik 20 poin (hingga 20 derajat).

Daerah pegunungan dapat dianggap sebagai contoh tekanan atmosfer rendah. Jadi, mengingat di sana cukup kecil, air mulai mendidih pada suhu sekitar 90 derajat. Penduduk di daerah seperti itu harus menghabiskan lebih banyak waktu untuk menyiapkan makanan. Jadi, misalnya, untuk merebus telur, Anda harus memanaskan air setidaknya 100 derajat, jika tidak protein tidak akan menggumpal.

Titik didih suatu zat tergantung pada tekanan uap jenuh. Pengaruhnya terhadap suhu berbanding terbalik. Misalnya, merkuri mendidih ketika dipanaskan hingga 357 derajat Celcius. Hal ini dapat dijelaskan dengan fakta bahwa tekanan uap jenuh hanya 114 Pa (untuk air, angka ini adalah 101.325 Pa).

Mendidih dalam kondisi yang berbeda

Tergantung pada kondisi dan kondisi cairan, titik didih dapat bervariasi secara signifikan. Misalnya, ada baiknya menambahkan garam ke dalam cairan. Klorin dan ion natrium terletak di antara molekul air. Jadi, mendidih membutuhkan energi yang lebih besar, dan, karenanya, waktu. Selain itu, air tersebut menghasilkan lebih sedikit uap.

Ketel digunakan untuk merebus air dalam kondisi hidup. Jika cairan bersih digunakan, maka suhu proses ini adalah standar 100 derajat. Dalam kondisi yang sama, air suling mendidih. Namun, ini akan memakan waktu lebih sedikit jika Anda memperhitungkan tidak adanya kotoran asing.

Apa perbedaan antara mendidih dan menguap?

Setiap kali air mendidih, uap dilepaskan ke atmosfer. Tetapi kedua proses ini tidak dapat diidentifikasi. Mereka hanya cara penguapan, yang terjadi dalam kondisi tertentu. Jadi, merebus adalah jenis pertama. Proses ini lebih intens daripada karena pembentukan kantong uap. Perlu juga dicatat bahwa proses penguapan terjadi secara eksklusif di permukaan air. Mendidih berlaku untuk seluruh volume cairan.

Apa yang bergantung pada penguapan?

Evaporasi adalah proses perubahan wujud cair atau padat menjadi gas. "Penerbangan" atom dan molekul terjadi, yang hubungannya dengan partikel lainnya melemah di bawah pengaruh kondisi tertentu. Tingkat penguapan dapat bervariasi di bawah pengaruh faktor-faktor berikut:

luas permukaan cairan;
suhu zat itu sendiri, serta lingkungan;
kecepatan pergerakan molekul;
jenis zat.

Energi air mendidih banyak digunakan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari. Proses ini telah menjadi begitu biasa dan akrab sehingga tidak ada yang memikirkan sifat dan fiturnya. Namun demikian, sejumlah fakta menarik terkait dengan perebusan:

Mungkin, semua orang memperhatikan bahwa ada lubang di tutup teko, tetapi hanya sedikit orang yang memikirkan tujuannya. Hal ini dilakukan untuk melepaskan sebagian uap. Jika tidak, air dapat keluar melalui cerat.
Waktu memasak kentang, telur, dan bahan makanan lainnya tidak tergantung pada seberapa kuat pemanasnya. Satu-satunya hal yang penting adalah berapa lama mereka berada di bawah pengaruh air mendidih.
Kekuatan alat pemanas tidak mempengaruhi indikator seperti titik didih. Itu hanya dapat mempengaruhi laju penguapan cairan.
Mendidih bukan hanya tentang memanaskan air. Proses ini juga dapat menyebabkan cairan membeku. Jadi, dalam proses perebusan, perlu terus menerus memompa udara keluar dari kapal.
Salah satu yang paling masalah sebenarnya untuk ibu rumah tangga adalah susu yang bisa "lari". Dengan demikian, risiko fenomena ini meningkat secara signifikan selama kerusakan cuaca, yang disertai dengan penurunan tekanan atmosfer.
Air mendidih terpanas diperoleh di tambang bawah tanah yang dalam.
jalan studi eksperimental Para ilmuwan berhasil membuktikan bahwa air di Mars mendidih pada suhu 45 derajat Celcius.

Bisakah air mendidih pada suhu kamar?

Dengan perhitungan sederhana, para ilmuwan dapat menetapkan bahwa air dapat mendidih pada tingkat stratosfer. Kondisi serupa dapat dibuat ulang menggunakan pompa vakum. Namun demikian, eksperimen serupa dapat dilakukan dalam kondisi yang lebih sederhana dan lebih biasa.

Rebus 200 ml air dalam labu liter, dan ketika wadah berisi uap, tutup rapat dan angkat dari api. Setelah meletakkannya di atas crystallizer, Anda harus menunggu akhir proses perebusan. Selanjutnya, labu dituangkan air dingin. Setelah itu, perebusan intensif akan dimulai lagi di dalam wadah. Ini disebabkan oleh fakta bahwa di bawah pengaruh suhu rendah, uap di bagian atas labu turun.

Apakah Anda tahu berapa suhu sup rebus? 100 . Tidak lebih, tidak kurang. Pada suhu yang sama, ketel mendidih dan pasta direbus. Apa artinya?

Mengapa suhu air di dalam tidak naik di atas seratus derajat ketika panci atau ketel terus-menerus dipanaskan dengan gas yang menyala? Faktanya adalah ketika air mencapai suhu seratus derajat, semua masuk energi termal dihabiskan untuk transisi air menjadi gas, yaitu penguapan. Hingga seratus derajat, penguapan terjadi terutama dari permukaan, dan ketika mencapai suhu ini, air mendidih. Mendidih juga merupakan penguapan, tetapi hanya pada seluruh volume cairan. Gelembung uap panas terbentuk di dalam air dan, karena lebih ringan dari air, gelembung-gelembung ini pecah ke permukaan, dan uap dari gelembung-gelembung itu keluar ke udara.

Hingga seratus derajat, suhu air naik saat dipanaskan. Setelah seratus derajat, dengan pemanasan lebih lanjut, suhu uap air akan meningkat. Tetapi sampai semua air mendidih pada suhu seratus derajat, suhunya tidak akan naik, tidak peduli berapa banyak energi yang Anda gunakan. Kami telah menemukan ke mana energi ini pergi - ke transisi air menjadi gas. Tetapi jika fenomena seperti itu ada, maka pasti ada menggambarkan fenomena ini. kuantitas fisik. Dan nilai seperti itu ada. Ini disebut panas spesifik penguapan.

Panas spesifik penguapan air

Panas spesifik penguapan adalah besaran fisika yang menunjukkan jumlah panas yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg cairan menjadi uap pada titik didih. Panas spesifik penguapan dilambangkan dengan huruf L. Dan satuan pengukurannya adalah joule per kilogram (1 J / kg).

Panas spesifik penguapan dapat ditemukan dari rumus:

di mana Q adalah jumlah panas,
m - berat badan.

Omong-omong, rumusnya sama dengan menghitung panas spesifik peleburan, perbedaannya hanya pada penunjukannya. dan L

Secara empiris, nilai panas spesifik penguapan berbagai zat ditemukan dan tabel disusun dari mana data dapat ditemukan untuk setiap zat. Jadi, kalor spesifik penguapan air adalah 2,3*106 J/kg. Ini berarti bahwa untuk setiap kilogram air, sejumlah energi sebesar 2,3 * 106 J harus dikeluarkan untuk mengubahnya menjadi uap. Tetapi pada saat yang sama, air seharusnya sudah memiliki titik didih. Jika air pada awalnya memiliki suhu yang lebih rendah, maka perlu untuk menghitung jumlah panas yang diperlukan untuk memanaskan air hingga seratus derajat.

Dalam kondisi nyata, seringkali perlu untuk menentukan jumlah panas yang dibutuhkan untuk transformasi massa tertentu dari cairan menjadi uap, oleh karena itu, lebih sering kita harus berurusan dengan formula dalam bentuk: Q \u003d Lm, dan nilai-nilai panas spesifik penguapan untuk zat tertentu diambil dari tabel yang sudah jadi.

Topik: Keadaan agregat materi

Pelajaran: Rebus. Panas spesifik penguapan dan kondensasi

Mari kita pertimbangkan jalannya proses perebusan secara lebih rinci. Mari kita bayangkan situasi yang sering kita temui - ini adalah memanaskan dan merebus air dalam wadah tertentu, misalnya, dalam panci. Selama pemanasan, sejumlah panas akan ditransfer ke air, yang akan menyebabkan peningkatan energi internal dan peningkatan aktivitas pergerakan molekul. Proses ini akan berlangsung sampai tahap tertentu, sampai energi gerak molekul menjadi cukup untuk mulai mendidih.

Penting untuk menyoroti fakta bahwa suhu di mana proses perebusan berlangsung tetap tidak berubah bahkan jika intensitas suplai panas ke cairan meningkat. Dengan kata sederhana, jika Anda menambahkan gas ke kompor selama proses perebusan, yang memanaskan panci berisi air, ini hanya akan meningkatkan intensitas didih, dan tidak meningkatkan suhu cairan. Jika kita mempelajari lebih serius proses perebusan, perlu dicatat bahwa ada area dalam air di mana ia dapat menjadi terlalu panas di atas titik didih, tetapi besarnya panas berlebih tersebut, sebagai suatu peraturan, tidak melebihi satu atau beberapa derajat dan tidak signifikan dalam total volume cairan. Titik didih air pada tekanan normal adalah 100oC.

Dalam proses merebus air, Anda dapat memperhatikan bahwa itu disertai dengan suara khas yang disebut mendidih. Suara-suara ini muncul hanya karena proses yang dijelaskan dari runtuhnya gelembung uap.

Prinsip pengoperasian alat dapur yang terkenal seperti pressure cooker didasarkan pada ketergantungan titik didih ini pada tekanan sekitar (Gbr. 2). Ini adalah panci dengan tutup yang rapat, di mana, dalam proses penguapan air, tekanan udara dengan uap mencapai hingga 2 tekanan atmosfer, yang mengarah pada peningkatan titik didih air di dalamnya menjadi . Karena itu, air dengan makanan di dalamnya memiliki peluang untuk memanas hingga suhu yang lebih tinggi dari biasanya (), dan mempercepat proses memasak. Karena efek ini, perangkat mendapatkan namanya.

Beras. 2. Kompor tekanan ()

Situasi dengan penurunan titik didih cairan dengan penurunan tekanan atmosfer juga memiliki contoh dari kehidupan, tetapi tidak lagi sehari-hari bagi banyak orang. Contoh ini berlaku untuk perjalanan pendaki di dataran tinggi. Ternyata di daerah yang terletak di ketinggian 3000-5000 m, titik didih air, karena penurunan tekanan atmosfer, turun ke nilai yang lebih rendah lagi, yang menyebabkan kesulitan memasak saat mendaki, karena untuk pemanasan yang efektif pengolahan makanan di Dalam hal ini, waktu yang dibutuhkan lebih lama daripada dalam kondisi normal. Pada ketinggian sekitar 7000 m, titik didih air mencapai , yang membuat tidak mungkin memasak banyak produk dalam kondisi seperti itu.

Beberapa teknologi untuk pemisahan zat didasarkan pada fakta bahwa titik didih berbagai zat berbeda. Sebagai contoh, jika kita mempertimbangkan pemanasan minyak, yang merupakan cairan kompleks yang terdiri dari banyak komponen, maka dalam proses perebusannya dapat dibagi menjadi beberapa zat yang berbeda. Dalam hal ini, karena perbedaan titik didih minyak tanah, bensin, nafta, dan bahan bakar minyak, mereka dapat dipisahkan satu sama lain dengan penguapan dan pengembunan pada suhu yang berbeda. Proses ini biasanya disebut sebagai fraksinasi (Gbr. 3).

Beras. 3 Pemisahan minyak menjadi fraksi ()

Seperti proses fisik lainnya, pendidihan harus dicirikan menggunakan beberapa nilai numerik, nilai seperti itu disebut panas spesifik penguapan.

Untuk memahami arti fisika dari besaran ini, perhatikan contoh berikut: ambil 1 kg air dan didihkan, lalu ukur berapa banyak panas yang dibutuhkan untuk menguapkan air ini sepenuhnya (tidak termasuk kehilangan panas) - nilai ini akan sama dengan panas spesifik penguapan air. Untuk zat lain, nilai kalor ini akan berbeda dan akan menjadi kalor jenis penguapan zat ini.

Panas spesifik penguapan ternyata menjadi karakteristik yang sangat penting dalam teknologi modern untuk produksi logam. Ternyata, misalnya, selama peleburan dan penguapan besi, diikuti oleh kondensasi dan pemadatannya, kisi kristal terbentuk dengan struktur yang memberikan kekuatan lebih tinggi daripada sampel aslinya.

Penamaan: panas spesifik penguapan dan kondensasi (kadang-kadang dilambangkan ).

satuan pengukuran: .

Panas spesifik penguapan zat ditentukan oleh eksperimen dalam kondisi laboratorium, dan nilainya untuk zat utama tercantum dalam tabel yang sesuai.

Zat