Kuchemsha ni mchakato wa kubadilisha hali ya jumla ya dutu. Tunapozungumza juu ya maji, tunamaanisha mabadiliko kutoka kioevu hadi mvuke. Ni muhimu kutambua kwamba kuchemsha sio uvukizi, ambayo inaweza kutokea hata kwa joto la kawaida. Pia, usichanganye na kuchemsha, ambayo ni mchakato wa kupokanzwa maji kwa joto fulani. Kwa kuwa sasa tunaelewa dhana hizo, tunaweza kubaini ni joto gani maji huchemka.
Mchakato
Mchakato wa kubadilisha hali ya mkusanyiko kutoka kioevu hadi gesi ni changamano. Na ingawa watu hawaioni, kuna hatua 4:
- Katika hatua ya kwanza, viputo vidogo vinaundwa chini ya chombo kilichopashwa joto. Wanaweza pia kuonekana kwenye pande au juu ya uso wa maji. Zinaundwa kwa sababu ya upanuzi wa Bubbles za hewa,ambayo mara zote hupatikana kwenye nyufa za chombo ambapo maji yanapashwa moto.
- Katika hatua ya pili, sauti ya viputo huongezeka. Wote huanza kukimbilia juu ya uso, kwani ndani yao kuna mvuke iliyojaa, ambayo ni nyepesi kuliko maji. Kwa ongezeko la joto la joto, shinikizo la Bubbles huongezeka, na hupigwa kwa uso kutokana na nguvu inayojulikana ya Archimedes. Sauti maalum ya kibubujiko inaweza kusikika huku viputo vikiendelea kupanuka na kusinyaa.
- Katika hatua ya tatu, idadi kubwa ya viputo inaweza kuonekana kwenye uso. Hapo awali, hii inasababisha mawingu ndani ya maji. Utaratibu huu unaitwa "kuchemsha ufunguo mweupe", na hudumu kwa muda mfupi.
- Katika hatua ya nne, maji huchemka sana, mapovu makubwa yanayopasuka huonekana juu ya uso, kumwagika kunawezekana. Mara nyingi, splashes inamaanisha kuwa kioevu kimefikia joto lake la juu. Mvuke utaanza kutoka majini.
Inafahamika kuwa maji huchemka kwa joto la nyuzi 100, jambo ambalo linawezekana tu katika hatua ya nne.
joto la mvuke
Steam ni mojawapo ya majimbo ya maji. Inapoingia angani, basi, kama gesi zingine, hutoa shinikizo fulani juu yake. Wakati wa mvuke, joto la mvuke na maji hubakia mara kwa mara hadi kioevu kizima kibadilishe hali yake ya mkusanyiko. Jambo hili linaweza kuelezewa na ukweli kwamba wakati wa kuchemsha, nishati yote hutumiwa kubadilisha maji kuwa mvuke.
Mwanzoni mwa kuchemka, unyevunyevumvuke ulijaa, ambayo baada ya uvukizi wa kioevu yote inakuwa kavu. Ikiwa joto lake litaanza kuzidi joto la maji, basi mvuke kama huo huwashwa sana, na kwa mujibu wa sifa zake itakuwa karibu na gesi.
maji ya chumvi ya kuchemsha
Inafurahisha kujua ni kwa kiwango gani maji yenye chumvi nyingi huchemka. Inajulikana kuwa inapaswa kuwa ya juu kwa sababu ya yaliyomo katika Na+ na Cl- ions katika muundo, ambayo inachukua eneo kati ya molekuli za maji. Kemikali hii ya maji yenye chumvi hutofautiana na kimiminika kibichi cha kawaida.
Ukweli ni kwamba katika maji ya chumvi kuna mmenyuko wa unyevu - mchakato wa kuunganisha molekuli za maji kwa ioni za chumvi. Uhusiano kati ya molekuli za maji safi ni dhaifu kuliko zile zinazoundwa wakati wa uhamishaji, kwa hivyo kioevu cha kuchemsha na chumvi iliyoyeyushwa kitachukua muda mrefu zaidi. Joto linapoongezeka, molekuli kwenye maji yenye chumvi husonga haraka, lakini kuna chache kati yao, ndiyo sababu migongano kati yao hufanyika mara chache. Matokeo yake, mvuke kidogo huzalishwa na shinikizo lake ni la chini kuliko kichwa cha mvuke cha maji safi. Kwa hiyo, nishati zaidi (joto) inahitajika kwa mvuke kamili. Kwa wastani, ili kuchemsha lita moja ya maji yenye gramu 60 za chumvi, ni muhimu kuongeza kiwango cha kuchemsha cha maji kwa 10% (yaani, kwa 10 C).
Utegemezi wa kuchemsha kwa shinikizo
Inajulikana kuwa milimani, bila kujali muundo wa kemikali ya maji, kiwango cha kuchemka kitakuwa cha chini zaidi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba shinikizo la anga katika urefuchini. Shinikizo la kawaida linachukuliwa kuwa 101.325 kPa. Pamoja nayo, kiwango cha kuchemsha cha maji ni digrii 100 Celsius. Lakini ikiwa unapanda mlima, ambapo shinikizo ni wastani wa kPa 40, basi maji yata chemsha huko saa 75.88 C. Lakini hii haina maana kwamba kupikia katika milima itachukua karibu nusu ya muda. Kwa matibabu ya joto ya bidhaa, halijoto fulani inahitajika.
Inaaminika kuwa kwenye mwinuko wa mita 500 juu ya usawa wa bahari, maji yatachemka kwa 98.3 C, na kwa mwinuko wa mita 3000 kiwango cha kuchemka kitakuwa 90 C.
Kumbuka kwamba sheria hii pia inafanya kazi kinyume. Ikiwa kioevu kinawekwa kwenye chupa iliyofungwa ambayo mvuke haiwezi kupita, basi joto linapoongezeka na mvuke hutengenezwa, shinikizo katika chupa hii itaongezeka, na kuchemsha kwa shinikizo la juu litatokea kwa joto la juu. Kwa mfano, kwa shinikizo la 490.3 kPa, kiwango cha kuchemsha cha maji kitakuwa 151 C.
Kuchemsha maji yaliyeyushwa
Maji yaliyochujwa ni maji yaliyosafishwa bila uchafu wowote. Mara nyingi hutumiwa kwa madhumuni ya matibabu au kiufundi. Kutokana na kwamba hakuna uchafu katika maji hayo, haitumiwi kwa kupikia. Inafurahisha kutambua kwamba maji yaliyotengenezwa huchemka haraka kuliko maji safi ya kawaida, lakini kiwango cha kuchemsha kinabaki sawa - digrii 100. Hata hivyo, tofauti katika muda wa kuchemsha itakuwa ndogo - sehemu tu ya sekunde.
Katika sufuria ya buli
Mara nyingi watu hushangaakwa joto gani maji huchemsha kwenye kettle, kwani ni vifaa hivi ambavyo hutumia kuchemsha kioevu. Kwa kuzingatia ukweli kwamba shinikizo la anga katika ghorofa ni sawa na kiwango cha kawaida, na maji yaliyotumiwa hayana chumvi na uchafu mwingine ambao haupaswi kuwepo, basi kiwango cha kuchemsha pia kitakuwa kiwango - digrii 100. Lakini ikiwa maji yana chumvi, basi kiwango cha kuchemsha, kama tunavyojua tayari, kitakuwa juu zaidi.
Hitimisho
Sasa unajua ni joto gani maji huchemka, na jinsi shinikizo la angahewa na muundo wa kioevu huathiri mchakato huu. Hakuna chochote ngumu katika hili, na watoto hupokea habari kama hizo shuleni. Jambo kuu la kukumbuka ni kwamba shinikizo linapungua, kiwango cha kuchemsha cha kioevu pia hupungua, na kinapoongezeka, pia huongezeka.
Kwenye Mtandao unaweza kupata majedwali mengi tofauti yanayoonyesha utegemezi wa sehemu ya kuchemka ya kioevu kwenye shinikizo la angahewa. Zinapatikana kwa kila mtu na hutumiwa kikamilifu na watoto wa shule, wanafunzi na hata walimu katika vyuo.
