Вы здесь: Hlavní 
Poznávací Fyzika Proč se ve vroucí vodě tvoří bublinky páry?
Proč se ve vroucí vodě tvoří bublinky páry?
- vytisknout
Jakákoli kapalina po zahřátí nakonec dosáhne teploty, při které se začne vařit. Během varu se v kapalině tvoří bublinky páry, stoupají k jejímu povrchu a praskají, přičemž do vzduchu se uvolňuje horká pára. Voda se vaří při 100 °C (212 °F).
V bodě varu má každá molekula dostatek energie, aby překonala síly, které ji drží pohromadě s jinými molekulami jako kapalinu. Například nádoba s vroucí vodou obsahuje kapalnou vodu, která se mění na vodní páru. Povrchová vodní pára okamžitě opouští vařící vodu. Pokud jde o odpařování ve vodním sloupci, vodní pára tam tvoří bubliny, z nichž každá, stoupající vzhůru, nese miliardy molekul vody.
Vroucí voda prochází fázovou změnou z kapaliny na plyn v procesu zvaném odpařování. Kapaliny se také mění v páru při teplotách pod jejich bodem varu v procesu zvaném vypařování. Na rozdíl od varu dochází k vypařování pouze z povrchu, když mají molekuly dostatek energie k opuštění kapaliny. Odpařování sice se zvyšující se teplotou zesiluje, ale bublinky páry se tvoří až při varu.
Zrození a smrt bublin
- Voda obsahuje vzduch rozpuštěný nebo přilnutý k prachovým částicím zachyceným uvnitř (obrázek vlevo). S rostoucí teplotou vody klesá rozpustnost vzduchu, což má za následek tvorbu malých vzduchových bublinek, z nichž většina rychle stoupá a opouští kapalinu. Tento proces není varem.
- Jak se voda blíží k bodu varu, tvoří se na prachových částicích a jiných nečistotách (tzv. jádra) bublinky vodní páry. V těchto bublinách teplota překračuje bod varu.
- Do prvních bublinek proniká stále více vodní páry. Ale protože je okolní voda stále příliš studená, tyto bubliny při stoupání kondenzují a nedostanou se na povrch.
- V celém objemu vařící vody se tvoří bublinky páry, které se zvětšují, jak stoupají k hladině. Po dosažení povrchu bubliny prasknou a vodní pára uniká do atmosféry.
Kámen proti stříkající vodě
Destilovaná voda a jiné čisté kapaliny používané v laboratorní praxi, bez prachu, neobsahují zárodky par. V takových kapalinách se mohou tvořit velké bublinky páry podobné filmu, které způsobí, že vroucí kapalina nebezpečně vystříkne z nádoby. Speciální porézní kámen (foto vpravo) zabraňuje takovému rozstřikování a zajišťuje jeho povrch pro tvorbu četných, postupně rostoucích bublinek páry.
Вы здесь: Hlavní Poznávací Fyzika Proč se ve vroucí vodě tvoří bublinky páry?
Populární materiály z této kategorie:
Proč se mýdlové bubliny třpytí všemi barvami duhy?
Kaleidoskop barev, které se objevují v mýdlových bublinách, je způsoben složitou strukturou světla a způsobem, jakým se odráží od povrchu bublin. Bílé světlo se skládá z mnoha barev, z nichž každá je charakteristická svou vlastní vlnovou délkou (na obrázku.
Jak se ladí hudební nástroje?
Před začátkem koncertu hudebníci symfonického orchestru naladí své nástroje na jeden tón, který hraje hobojista. Díky tomu si hudebníci mohou být jisti, že lze dosáhnout harmonie. Když však nástroj jako.
Jak funguje alternátor?
Generátor přeměňuje mechanickou energii na elektrickou energii otáčením drátové cívky v magnetickém poli. Elektrický proud také vzniká, když siločáry pohybujícího se magnetu protínají závity drátové cívky
Co je to polovodič?
Polovodič je krystalický materiál, který vede elektřinu ne tak dobře jako kovy, ale ne tak špatně jako většina izolantů. Obecně platí, že elektrony polovodičů jsou pevně vázány na jejich jádra. Pokud se však jedná o polovodič.
Autor Vadim Khromov Doba čtení 5 min Zveřejněno 24.10.2020. 24.10.2020. XNUMX Aktualizováno XNUMX. XNUMX. XNUMX
Vzhled rychle praskajících kypících bublin na hladině nám naznačuje, že se voda vařila. Stojí za to pochopit, co je var, z jakých fází se skládá a proč se ve vodě tvoří bubliny.
co je to vaření?
Var je proces aktivní tvorby páry, který se vyskytuje uvnitř a na povrchu kapaliny. Může k němu dojít pouze za podmínek určitého tlaku a teploty kapaliny.
Na základě toho se teplota, při které kapalina vaří, nazývá její teplota nebo bod varu. Tento ukazatel je pro všechny látky odlišný. Například voda vře při 100 °C, alkohol při 78 °C, rtuť při 357 °C.
Zajímavost: na horách bude voda vařit rychleji. To je způsobeno poklesem atmosférického tlaku s nadmořskou výškou. Takže ve výšce 9000 m nad mořem se voda začne vařit při teplotě 75℃.
Fáze varu
Nejjednodušším příkladem varu je postupné ohřívání hrnce s vodou na kuchyňském sporáku. Brzy si všimnete mnoha malých bublinek stoupajících na povrch. Skládají se ze vzduchu, plynů, které jsou přítomny ve vodě. Pokud je pánev přikrytá poklicí, uvnitř se objeví pára. To znamená, že se kapalina zahřívá – první fáze (60-75℃).
Je logické, že na samém dně nádoby se voda ohřeje rychleji, protože je nejblíže ke zdroji tepla. Je aktivován konvekční režim: ohřátá kapalina stoupá nahoru a chladnější kapalina klesá. Dochází k míchání vody.
Zajímavost: Proč se čaj v sáčcích louhuje rychleji než sypaný čaj?
Dále se spodní vrstva kapaliny začne postupně odpařovat – druhá fáze (75-90 ℃). Tento proces je doprovázen charakteristickými zvuky ve formě bzučení, náhlého pípání atd. Pocházejí právě z bublin praskajících v mase vody, které se již mnohem zvětšily. Stoupající ze dna pánve se dostávají do kontaktu se studenou vodou a pára uvnitř bubliny kondenzuje.
Pokud se dodávka tepla nezastaví, veškerá voda má přibližně stejnou teplotu a začíná třetí fáze. Nyní bubliny nekondenzují a mohou se volně dostat na povrch a tam explodovat. Až do tohoto bodu se zvuk vody zesiluje a poté začíná ustupovat. Teprve nyní můžeme říci, že kapalina vaří (100 ℃).
Je zajímavé, že v každodenních podmínkách nelze přejít do další fáze. Bylo dosaženo bodu varu a voda se jednoduše odpaří. Ale například v laboratoři můžete pokračovat ve zvyšování teploty pomocí hořáku. V tomto případě bude počet bublin tak obrovský, že všechny dohromady tvoří sloupce páry.
V tomto případě mluvíme o jaderném varu. Následný ohřev spustí přechodový režim. Zajímavé je, že čím více teplota stoupá, tím pomaleji dochází k přenosu tepla do vody. Na dně pánve se totiž tvoří vrstva páry, která hůře přenáší teplo.
Postupně se stává pevným. Začíná fáze varu filmu – voda nad vrstvou páry přijímá teplo velmi pomalu. Pozoruhodným příkladem tohoto jevu je kapka vody rozlitá na velmi dobře rozpálenou pánev. Pokud teplota nádoby překročí bod varu vody, kapka se neodpaří okamžitě, ale stočí se do klubíčka a může existovat asi minutu.
Zajímavost: Proč čaj zanechává na šálku zbytky?
Tento jev popsal německý vědec Johann Gottlob Leidenfrost v roce 1756, proto se mu dnes říká Leidenfrostův efekt. Tajemství kapek pobíhajících po pánvi je celkem jednoduché. Jakmile se kapka dostane na zahřátý povrch, okamžitě se odpaří a vytvoří vrstvu páry, která na nějakou dobu izoluje zbytek kapaliny.
Proč se ve vroucí vodě tvoří bublinky?
Co způsobuje, že se ve vroucí vodě objevují bublinky? Nádoba má mikroskopické praskliny a prohlubně. Slouží jako centra odpařování. Právě v těchto drsných oblastech jsou zničeny vodíkové vazby mezi molekulami.
Zajímavost: na rozdíl od vody začíná mléko během varu intenzivně „unikat“ z nádoby. To je způsobeno přítomností dlouhých molekul polymeru v jeho složení, které k sobě přilnou a vytvoří na povrchu film. Mezitím se během varu tvoří a stoupají bubliny, které však díky filmu neprasknou a nehromadí se.
Venku se uvolňuje určité množství páry. Bublina se postupně zvětšuje a odtrhává od povrchu, ale na jejím místě se tvoří nová. Pokud je povrch nádoby velmi hladký, voda se může zahřát až na 100 °C, ale nedosáhne fáze varu. Taková kapalina se nazývá přehřátá. Může se okamžitě vařit, pokud do ní vniknou nečistoty nebo dojde k otřesu nádobí.
Bublinky ve vroucí vodě jsou vzduch rozpuštěný v ní. Jeho molekuly se shromažďují ve vaporizačních centrech, což jsou mikrotrhlinky na dně nádoby. Postupně se bubliny zvětšují, odtrhávají se ode dna a praskají na povrchu a na jejich místě se objevují nové.
Zajímavost: Proč se voda v sauně a koupelně nevaří? Důvody, popis, foto
Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl + Enter.
