De kokande är förändring av tillstånd eller fas för en vätska till gasformigt tillstånd. Det inträffar när en vätska värms upp till sin kokpunkt: temperaturen vid vilken vätskans ångtryck är lika med det atmosfärstryck som utövas på vätskans yta..
I allmänhet tillförs värme i den nedre delen av behållaren som innehåller vätskan vid kokning. Där börjar bildandet av bubblor som ökar i volym när de stiger mot vätskeytan, eftersom trycket på dem minskar när de stiger..
När vätskan som värms upp är vatten innehåller bubblorna vattenånga; det vill säga de innehåller redan vatten i gasform. Dessutom fördelas bubblorna genom vätskans volym. Vattentemperaturen är cirka 100 ºC, vid ett tryck på 1 atm (760 mmHg).
För att åstadkomma en förändring av tillståndet från vätska till gasfas är det nödvändigt att leverera energi (förångningsentalpi). Medan kokning uppstår förblir vattentemperaturen konstant vid 100 ºC, eftersom termisk energi går förlorad när flytande vattenmolekyler kommer ut som vattenånga..
Artikelindex
Det finns två huvudtyper av kokning: kärnformigt och kritiskt värmeflöde..
Vid kärnkokning bildas bubblor med små volymer på olika ställen i vätskans volym..
Under det kritiska värmeflödet inträffar kokning när ytan där värme tillförs för att orsaka kokningen värms upp över ett kritiskt temperaturvärde och bildar ett ångskikt på ytan..
En ökning av atmosfärstrycket resulterar i en ökning av kokpunkten, eftersom det är nödvändigt att öka ångtrycket för att utjämna atmosfärstrycket. För att uppnå detta måste vattentemperaturen höjas, vilket kräver en högre kaloriförbrukning..
Tvärtom, när atmosfärstrycket minskar, vilket sker i ett berg med hög höjd över havsnivån, minskar kokpunkten, eftersom ett lägre ångtryck krävs som motsvarar atmosfärstrycket..
Molekyler i lösning har flera typer av interaktioner, inklusive: dispersion eller London-krafter, dipol-dipolkrafter och vätebryggor. Ju större dessa krafter är, desto högre kokpunkt..
Värmeenergi krävs för att bryta interaktionen mellan molekylerna så att de kan få tillräckligt med energi för att koka. Till exempel: metyleter (CtvåH6O) har en kokpunkt på 25 ° C, medan etyleter (C4H10O) har en kokpunkt på 78,5 ºC.
Skillnaden mellan kokpunkterna, trots att de har liknande kemiska strukturer, förklaras av det faktum att etyleter har en högre molekylvikt; båda bildar vätebindningar, men de dispersiva krafterna i C4H10Eller är de starkare än i C.tvåH6ELLER.
Kokning har sitt ursprung i vätskan nära värmekällan och sprider sig sedan över vätskans volym. Det observeras i denna illustration:
Under tiden är avdunstning ett fenomen av vätskeytan.
Avdunstning inträffar när en vätskemolekyl vid gränsytan mellan luft och vätska har tillräckligt med energi för att övervinna ytspänningen som utövas på den; så att den flyr från vätskans sinus och övergår i gasfasen.
Avdunstning kan inträffa vid vilken temperatur som helst, men möjligheten att den uppträder ökar med temperaturen. Följande bild visar vatten som avdunstar från marken:
Det utförs i en utrustning som kallas en autoklav, som har förmågan att generera höga tryck som utövas av vattenångan som inte kan fly. På samma sätt ökar vattenens kokpunkt, vilket gör att det når temperaturer över 100 ° C..
Vävnadsodlingsmaterial, kirurgiska material, material för användning i laboratorier, odlingsmedier etc. steriliseras i autoklaven. Förhållandena som används för sterilisering i autoklaven är: 15 pund tryck, temperatur på 121 ºC och en varaktighet på 15 minuter.
Maten värms upp genom att placera den i vattnet. Under tillagningen används temperaturer som motsvarar kokpunkten för vatten (100 ºC). Maten värms upp under den tid som erfarenheten indikerar för att nå de bästa förutsättningarna för intag.
Kinesisk mat använder minimal kokning och ångning för att bevara färg, konsistens och smak på maten. Den typ av matlagning som kallas simma använder temperaturer under kokpunkten. Matlagning används också med ånga..
Tryckkokaren används vid tillagning av mat. Dess funktion baseras på dess förmåga att begränsa utsläppet av vattenånga som produceras i atmosfären, vilket genererar ett ökat inre tryck..
Ökningen av trycket som utövas på vätskans yta i kärlet innebär en ökning av kokpunkten och räckvidden för temperaturer över 100 ºC. Detta minskar tillagningstiden och sparar därför bränsleförbrukningen..
Vatten kokas på hydrofila ytor för att kyla kärnreaktorer och högeffektiva elektroniska enheter, vilket förhindrar dem från att överhettas. För att nå kokpunkten och koka måste vattnet ta värme från omgivningen och detta ger en sänkning av temperaturen på detta.
Att öka kokpunkten för vatten är en kolligativ egenskap; och därför beroende av koncentrationen av det upplösta lösningsmedlet. Att veta det, den upplösta molmassan kan uppskattas. Det finns dock mer exakta metoder, såsom: masspektrometri, som fortfarande är en användbar metod..
Vid raffinering av rörsocker för produktion av kristallint socker kokas sockerrörssaften och temperaturen den når beror på koncentrationen av sockret i den..
Förhöjningen av sockerrörets kokpunkt är ett mått på koncentrationen av sockret i lösningen. Detta är viktig information för att uppnå kristallisation av socker.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.