woda zawsze gotuje się w temperaturze 100C, prawda? Źle! Chociaż jest to jeden z podstawowych faktów, których prawdopodobnie nauczyłeś się dość wcześnie na lekcjach nauki w szkole, twoja wysokość w stosunku do poziomu morza może wpływać na temperaturę, w której gotuje się woda, ze względu na różnice w ciśnieniu powietrza. Tutaj przyjrzymy się punktom wrzenia wody w różnych miejscach, a także szczegółowym powodom różnic.
od najwyższego punktu lądu nad poziomem morza, Mount Everest, do najniższego, Morza Martwego, temperatura wrzenia wody może się wahać od nieco poniżej 70 ° C do ponad 101 ° C. powodem tej zmienności są różnice w ciśnieniu atmosferycznym na różnych wysokościach.
ciśnienie atmosferyczne ciśnienie wywierane przez masę ziemskiej atmosfery, która na poziomie morza jest po prostu zdefiniowana jako 1 atmosfera, czyli 101 325 Pascal. Nawet na tym samym poziomie występują naturalne wahania ciśnienia powietrza; regiony wysokiego i niskiego ciśnienia są zwykle pokazywane jako części prognozy pogody, ale te różnice są niewielkie w porównaniu ze zmianami, gdy wchodzimy wyżej w atmosferę. Wraz ze wzrostem wysokości (wysokości nad poziomem morza) zmniejsza się masa atmosfery nad tobą (ponieważ jesteś teraz ponad nią), a więc ciśnienie również maleje.
aby zrozumieć, jak wpływa to na temperaturę wrzenia wody, najpierw musimy zrozumieć, co się dzieje, gdy woda się zagotowuje. W tym celu musimy porozmawiać o czymś, co nazywa się „prężnością pary”. Można to uznać za skłonność cząsteczek w cieczy do ucieczki do fazy gazowej nad cieczą. Ciśnienie pary wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ cząsteczki poruszają się szybciej, a Więcej z nich ma energię do ucieczki z cieczy. Gdy ciśnienie pary osiągnie wartość równoważną ciśnieniu otaczającego powietrza, ciecz zagotuje się.
na poziomie morza ciśnienie pary jest równe ciśnieniu atmosferycznemu w temperaturze 100 ° C, a więc jest to temperatura, w której gotuje się woda. W miarę jak poruszamy się wyżej w atmosferze, a ciśnienie atmosferyczne spada, tak samo jak ilość prężności pary wymaganej do zagotowania cieczy. W związku z tym Temperatura wymagana do osiągnięcia potrzebnej pary staje się coraz niższa wraz z wysokością nad poziomem morza, a zatem ciecz zagotuje się w niższej temperaturze.
jest to oczywiście fakt, który dotyczy wszystkich płynów, nie tylko wody. Nie tylko ciśnienie atmosferyczne może wpływać na temperaturę wrzenia wody. Większość z nas zdaje sobie zapewne sprawę z tego, że dodanie soli do wody podczas gotowania zwiększa temperaturę wrzenia wody, co jest również związane z prężnością pary. W rzeczywistości dodanie substancji rozpuszczonej do wody zwiększy temperaturę wrzenia, ponieważ zmniejsza prężność pary, co oznacza, że wymagana jest nieco wyższa temperatura, aby prężność pary stała się równa ciśnieniu atmosferycznemu i zagotować wodę.
kolejnym czynnikiem, który może wpływać na temperaturę wrzenia wody, jest materiał, z którego wykonane jest naczynie, w którym jest gotowana. Eksperymenty wykazały, że przy tym samym ciśnieniu woda gotuje się w różnych temperaturach w metalowych i szklanych naczyniach. Przypuszcza się, że dzieje się tak dlatego, że woda gotuje się w wyższej temperaturze w naczyniach, do których jej cząsteczki mocniej przylegają – jest tu o wiele więcej szczegółów na temat tego zjawiska.
tak więc temperatura wrzenia wody nie jest absolutna i może mieć na nią wpływ cały szereg czynników. Przydatne informacje jeśli kiedykolwiek chcesz zrobić filiżankę herbaty na Evereście-niższa temperatura wrzenia oznaczałaby, że filiżanka, którą otrzymujesz, jest raczej słaba i nieprzyjemna!
podobał Ci się ten post & grafika? Rozważ wsparcie złożonego zainteresowania na Patreonie i otrzymaj zapowiedzi nadchodzących postów & więcej!
grafika w tym artykule jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne – Bez utworów zależnych 4.0 Międzynarodowe. Zapoznaj się z wytycznymi dotyczącymi korzystania z treści witryny.