Таблица температуры кипения воды при пониженном давлении
Òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ — ýòî òåìïåðàòóðà, ïðè êîòîðîé ïðîèñõîäèò êèïåíèå æèäêîñòè, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ ïîä ïîñòîÿííûì äàâëåíèåì. Ñîãëàñíî óðàâíåíèþ Êëàïåéðîíà — Êëàóçèóñà ñ ðîñòîì äàâëåíèÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ, à ñ óìåíüøåíèåì äàâëåíèÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ ñîîòâåòñòâåííî óìåíüøàåòñÿ. Óçíàòü êàê òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ âîäû áóäåò çàâèñåòü îò äàâëåíèÿ âû ñìîæåòå èç òàáëèöû.
Çíà÷åíèÿ:
- tk,°C – òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ âîäû (°C);
- P – îáùåå äàâëåíèå;
- êÏà – êèëîïàñêàëü;
- àòì. – àòìîñôåðà.
P | tk,°C | |
êÏà. | àòì. | |
0,981 | 0,01 | 6,698 |
1,961 | 0,02 | 17,20 |
3,923 | 0,05 | 28,64 |
9,807 | 0,1 | 45,45 |
19,61 | 0,2 | 59,67 |
29,42 | 0,3 | 68,68 |
39,23 | 0,4 | 75,42 |
49,03 | 0,5 | 80,86 |
58,84 | 0,6 | 85,45 |
68,65 | 0,7 | 89,45 |
78,45 | 0,8 | 92,99 |
88,26 | 0,9 | 96,18 |
98,07 | 1,0 | 99,09 |
101,3 | 1,033 | 100,00 |
147,1 | 1,5 | 110,79 |
196,1 | 2,0 | 119,62 |
245,2 | 2,5 | 126,79 |
294,2 | 3,0 | 132,88 |
392,3 | 4,0 | 142,92 |
490,3 | 5,0 | 151,11 |
588,4 | 6,0 | 158,08 |
686,5 | 7,0 | 164,17 |
784,5 | 8,0 | 169,61 |
882,6 | 9,0 | 174,53 |
980,7 | 10,0 | 179,04 |
1961 | 20,0 | 211,38 |
2452 | 25,0 | 222,90 |
4903 | 50,0 | 262,70 |
9807 | 100,0 | 309,53 |
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
| Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
| Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
| Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
| Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Источник
Многие люди думают, что температура кипения воды составляет 100 градусов Цельсия. Однако этот показатель может меняться в зависимости от атмосферного давления.
Например, на горе Эверест на подъеме 8842 метра над уровнем моря вода закипит при +70°C. А в глубокой шахте при достижении температуры + 103°C
В данной статье мы выясним, как будет меняться температура кипения воды в зависимости от давления: в горах, шахте, вакууме. Рассмотрим особенности процесса кипячения с точки зрения физики и химии.
Как будет меняться температура кипения воды: 4 фактора
Температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения.
Стоит отметить, что она всегда остается неизменной. Поэтому, если увеличить огонь под кипящей кастрюлей с водой, выкипать будет быстрее, но температура при этом не увеличится, так как средняя кинетическая энергия молекул остаётся неизменной.
Рассмотрим 4 фактора, которые влияют на изменение t°:
- Пониженное атмосферное давление (наблюдается в горной местности) – t° уменьшается.
- Повышенное атмосферное давление (наблюдается в шахте) – t° наоборот увеличивается.
- Применения герметической крышки, вакуума. За счёт герметической крышки или посуды пар не выходит градус кипения увеличивается. При использовании вакуума температура зависит от давления, которое создано внутри его.
- Свойства воды. Соленая вода начинает кипеть при более высокой температуре, чем пресная.
Рассмотрим более подробно каждый из факторов.
Влияние атмосферного давления
Согласно исследованиям и уравнению Клапейрона — Клаузиуса, градус кипения напрямую зависит от атмосферного давления. С его ростом температура кипения увеличивается, а с уменьшением, наоборот, становится все ниже и ниже.
Атмосферное давление — это давление атмосферы, действующее на все находящиеся на ней предметы и земную поверхность. Оно может меняться в зависимости от места и времени и измеряется барометром.
При нормальном атмосферном давлении 760 мм ртутного столба вода кипит при + 100 °C
В горной местности давление уменьшается, а под землей (в шахте) увеличивается.
Для наглядности предоставлена таблица № 1 из большого химического справочника, источник: Волков А. И, Жарский И. В.
Таблица № 1. «Температура кипения воды от давления».
| Р, кПа | t, °C | Р, кПа | t, °C | Р, кПа | t, °C |
| 5,0 | 32,88 | 91,5 | 97,17 | 101,325 | 100,00 |
| 10,0 | 45,82 | 92,0 | 97,32 | 101,5 | 100,05 |
| 15,0 | 53,98 | 92,5 | 97,47 | 102,0 | 100,19 |
| 20,0 | 60,07 | 93,0 | 97,62 | 102,5 | 100,32 |
| 25,0 | 64,98 | 93,5 | 97,76 | 103,0 | 100,46 |
| 30,0 | 69,11 | 94,0 | 97,91 | 103,5 | 100,60 |
| 35,0 | 72,70 | 94,5 | 98,06 | 104,0 | 100,73 |
| 40,0 | 75,88 | 95,0 | 98,21 | 104,5 | 100,87 |
| 45,0 | 78,74 | 95,5 | 98,35 | 105,0 | 101,00 |
| 50,0 | 81,34 | 96,0 | 98,50 | 105,5 | 101,14 |
| 55,0 | 83,73 | 96,5 | 98,64 | 106,0 | 101,27 |
| 60,0 | 85,95 | 97,0 | 98,78 | 106,5 | 101,40 |
| 65,0 | 88,02 | 97,5 | 98,93 | 107,0 | 101,54 |
| 70,0 | 89,96 | 98,0 | 99,07 | 107,5 | 101,67 |
| 75,0 | 91,78 | 98,5 | 99,21 | 108,0 | 101,80 |
| 80,0 | 93,51 | 99,0 | 99,35 | 108,5 | 101,93 |
| 85,0 | 95, 15 | 99,5 | 99,49 | 109,0 | 102,06 |
| 90,0 | 96,71 | 100,0 | 99,63 | 109,5 | 102,19 |
| 90,5 | 96,87 | 100,5 | 99,77 | 110,0 | 102,32 |
| 91,0 | 97, 02 | 101,0 | 99,91 | 115,0 | 103,59 |
Единицы измерения давления в таблице: кПа.
1 кПа = 1000 Па = 0,00986923 атм = 7, 50062 мм. рт. ст
Нормальное атмосферное давление составляет 765 мм. РТ. Ст. = 101,325 Р, кПа
Температура кипения в горах
При подъеме над поверхностью Земли (в горах), температура кипения воды падает, так как снижается атмосферное давление (на каждые 10, 5 м на 1 мм РТ. С). Пузырькам легче всплывать – процесс происходит быстрее.
Поэтому высоко в горах альпинисты не могут приготовить нормальную пищу, а используют законсервированные продукты.
Для варки мяса, как и других продуктов, нужны привычные 100 градусов. В обратном случае все компоненты бульона просто останутся сырыми.
Таблица № 2. «Как будет меняться t° кипения с высотой».
| Высота над уровнем моря | t° кипения |
| 100,0 | |
| 500 | 98,3 |
| 1000 | 96,7 |
| 1500 | 95,0 |
| 2000 | 93, 3 |
| 2500 | 91,7 |
| 3000 | 90,0 |
| 3500 | 88,3 |
| 4000 | 86,7 |
| 4500 | 85,0 |
| 5000 | 83,3 |
| 6000 | 80,0 |
Температура кипения воды в шахте
Если спуститься в шахту, то давление будет увеличиваться.
Температура кипения воды в шахте зависит от глубины (при спуске на 300 м вода закипит при t 101°C, при глубине 600 метров -102 °C
Применение герметической крышки
Герметичные крышки не позволяет образовавшемуся пару ускользнуть. В среднем температура закипания воды увеличивается от 5-20 градусов.
В хозяйстве для приготовления блюд часто используют кастрюли, сковородки с герметичной крышкой. Таким образом, уменьшается время приготовления пищи за счет высокой температуры, а блюда получаются более вкусными. В горных районах с низким давлением это необходимая вещь для приготовления пищи. Так же используют мультиварки и сотейники.
Кипячение воды в вакууме
Вакуум — это среда с газом, с пониженным давлением.
Виды вакуумов:
- низкий;
- средний;
- высокий;
- сверхвысокий;
- экстремальный;
- космическое пространство;
- абсолютный.
Температура кипения воды в вакууме зависит от того, какое давление в нём.
Разные виды вакуумов поддерживают разное давление. Например, в низком вакууме давление составляет от 760 до 25 мм. РТ. Ст. В абсолютном вакууме давление полностью отсутствует. Для точного расчета нужно знать модель вакуума и давление, которое он поддерживает.
Кипение солёной воды
Солёная вода закипает при более высокой температуре за счет своих свойств.
Соль увеличивает плотность воды, соответственно на процесс требуется больше времени.
t° повышается примерно на 1 градус при добавлении 40 грамм соли на литр воды.
Температура кипения воды в чайнике
Чистая пресная вода закипает в чайнике при t° 100 градусов °C при условиях нормального атм. давления 760 мм ртутного столба.
Удельная теплоемкость
Удельной теплоемкостью вещества называется количество теплоты, которое необходимо подвести к 1 кг этого вещества, чтобы его температура изменилась на 1 градус Цельсия.
Это количество теплоты необходимое для нагревания массы вещества на один градус.
формула удельной теплоемкости
С — удельная теплоемкость;
Q — кол-во теплоты;
— масса нагреваемого охлаждающегося вещества;
— ΔT — разность конечной и начальной температур вещества.
Процесс кипячения воды: 3 основных стадии
Кипение – это интенсивное парообразование, которое происходит при нагревании жидкости по всему объёму при определённой температуре.
Весь процесс кипения воды сопровождается выделением пара. Это одно из состояний воды. При парообразовании температура пара и воды остаются постоянными до тех пор, пока жидкость не изменит свое агрегатное состояние. Это явление объясняется тем, что при кипении вся энергия расходуется в преобразование воды в пар.
В воде растворены молекулы воздуха (газов). При нагревании газ превращается в воздушные пузырьки. При достижении достаточной температуры они лопаются, создаётся характерный шум.
Процесс можно разделить на 3 стадии:
- Появление небольших пузырьков вдоль стенок сосуда. Их количество стремительно увеличивается.
- Массовый подъем пузырьков и увлечения их объема. Помутнение воды, затем «побеление».
- Интенсивное бурление. Пузырьки увеличиваются в размере, поднимаются и лопаются, выпуская пар. Слышен характерный звук кипения.
Что такое кипячёная вода?
Это вода, ранее доведенная до температуры кипения. Сырая вода в своем составе может содержать различные бактерии, микроорганизмы. В водопроводе больших городов много хлора и различных других химических веществ. Процесс кипячения обезвреживает многие микробы. Однако не все бактерии и тяжёлые металлы убиваются в кипящей воде, поэтому питьевая вода происходит предварительную проверку пригодности.
Выводы и рекомендации
Кипячение необходимый процесс для человечества. С помощью него приготавливают пищу, стирают загрязненную одежду, проводят дезинфекцию.
Градус кипения напрямую зависит от давления, свойств воды и емкости.
Подготовлено специалистами www.vodasila.ru
Автор Марюшина Мария
Источник
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Рабочие среды / / Вода, лед и снег / / Зависимость температуры кипения воды от давления. 7- 310°C, 0,01-100 кгс/см2 100- 374°C / 212- 706°F, 1-222 кгс/см2 = 14-3226 psia.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru
Начинка: KJR Publisiers
Консультации и техническая
поддержка сайта: Zavarka Team
Free xml sitemap generator
Источник
Ïîíÿòèå òåìïåðàòóðû ïîÿâèëîñü åùå â ãëóáîêîé äðåâíîñòè. Ñ òåõ ïîð îíî íå ïðåòåðïåëî ñóùåñòâåííûõ èçìåíåíèé. Êàê â äðåâíîñòè, ñ÷èòàëîñü, ÷òî òåìïåðàòóðà ýòî ìåðà «íàãðåòîñòè» òåëà, òàê è òåïåðü. Âçãëÿäû äðåâíèõ ó÷åíûõ è ñîâðåìåííûõ ðàçíÿòñÿ ëèøü â îïèñàíèè åå ñóùíîñòè.  äðåâíîñòè ëþäè ïîëàãàëè, ÷òî òåìïåðàòóðà åñòü ðåçóëüòàò íàëè÷èÿ ó òåëà îñîáîé íåâåñîìîé ìàòåðèè òåïëîðîäà. Ñåé÷àñ æå èçâåñòíî, ÷òî òåìïåðàòóðà åñòü ìåðà âíóòðåííåé ýíåðãèè òåëà ýíåðãèè, îáóñëîâëåííîé õàîòè÷åñêèì äâèæåíèåì ìîëåêóë, ÷àñòèö èç êîòîðûõ ñîñòîÿò òåëà.
Ñàìîå õîëîäíîå ìåñòî âî âñåëåííîé
Ðåêîðäíî íèçêàÿ òåìïåðàòóðà çà âñå âðåìÿ íàáëþäåíèé íà Çåìëå áûëà çàôèêñèðîâàíà â Àíòàðêòèäå íà ðîññèéñêîé ñòàíöèè Âîñòîê 21 èþëÿ 1983 ã. Òåìïåðàòóðà -89,2 °Ñ áûëà èçìåðåíà ïîëÿðíèêàìè è çàíåñåíà â æóðíàë íàáëþäåíèé. Ýòîò ðåêîðä äîëãîå âðåìÿ íå áûë ïîáèò.  äåêàáðå 2013 ã., àìåðèêàíñêèå ó÷åíûå äîëîæèëè îá îòêðûòèè îáëàñòè â Àíòàðêòèäå, ãäå òåìïåðàòóðà ÷àñòî óñòàíàâëèâàåòñÿ íèæå ðåêîðäíîé. Ïî èõ äàííûì â ýòîé îáëàñòè òåìïåðàòóðà ìîæåò äîñòèãàòü ýêñòðåìàëüíûõ çíà÷åíèé äî -93,2 °Ñ. Ïðè òàêîé òåìïåðàòóðå ÷åëîâåêà æäåò ëåòàëüíûé èñõîä ïðèìåðíî ÷åðåç äâå ìèíóòû, íî äàæå òàêóþ òåìïåðàòóðó òðóäíî ïðåäñòàâèòü, õîòü îíà è íàõîäèòüñÿ ñîâñåì áëèçêî, íà íàøåé ïëàíåòå Çåìëå.
Íî âî âñåëåííîé åñòü ìåñòà êóäà ìåíåå äðóæåëþáíûå è òåìïåðàòóðû òàì äîñòèãàþò çàïðåäåëüíûõ è íåâîîáðàçèìûõ îòìåòîê.
Òóìàííîñòü Áóìåðàíã ìîëîäàÿ ïëàíåòàðíàÿ òóìàííîñòü è ñàìûé õîëîäíûé îáúåêò â èçâåñòíîé íàì Âñåëåííîé. Òóìàííîñòü ëåæèò â ñîçâåçäèè Öåíòàâð â 5 òûñÿ÷àõ ñâåòîâûõ ëåò îò Çåìëè. Îíà ñôîðìèðîâàëàñü âîêðóã ÿðêîé öåíòðàëüíîé çâåçäû, êîãäà îíà ñáðîñèëà îáëàêî ãàçà íà îäíîì èç ïîñëåäíèõ ýòàïîâ ñâîåé æèçíè. Ýòà òóìàííîñòü ðàñøèðÿåòñÿ è âûáðàñûâàåò îõëàæäåííûé ãàç ñî ñêîðîñòüþ 500 000 êì/÷. Çà ñ÷åò îãðîìíîé ñêîðîñòè âûáðîñà ìîëåêóëû ãàçà îõëàäèëèñü äî 271 °Ñ. Ýòî ÿâëÿåòñÿ ñàìîé íèçêîé èç îôèöèàëüíî çàðåãèñòðèðîâàííûõ åñòåñòâåííûõ òåìïåðàòóð. È, êàçàëîñü áû, êóäà åùå ìåíüøå, íî è ýòà òåìïåðàòóðà íå ÿâëÿåòñÿ ñàìîé íèçêîé.
Àáñîëþòíûé íîëü
×òî òàêîå àáñîëþòíûé íîëü? Äåéñòâèòåëüíî ëè òàêàÿ òåìïåðàòóðà ìîæåò ñóùåñòâîâàòü âî Âñåëåííîé? Ìîæåì ëè ìû îõëàäèòü ÷òî-ëèáî äî àáñîëþòíîãî íóëÿ â ðåàëüíîé æèçíè?
Àáñîëþòíûé íîëü ýòî òåìïåðàòóðà -273,15 ãðàäóñîâ Öåëüñèÿ, -459,67 ïî Ôàðåíãåéòó è ïðîñòî 0 ïî Êåëüâèíó. Ýòî òî÷êà, ãäå òåïëîâîå äâèæåíèå ïîëíîñòüþ îñòàíàâëèâàåòñÿ. Íî òàêàÿ òåìïåðàòóðà íèãäå íå âñòðå÷àåòñÿ â èçâåñòíîé íàì âñåëåííîé, òàê ÷òî ðå÷ü ïîéäåò î ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ äîñòèæåíèÿ àáñîëþòíîãî íóëÿ.
Âñå îñòàíàâëèâàåòñÿ?
 êëàññè÷åñêîì ðàññìîòðåíèè âîïðîñà ïðè àáñîëþòíîì íóëå îñòàíàâëèâàåòñÿ âñå, íî çäåñü íå îáîéòèñü áåç êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Îäíèì èç ïðåäñêàçàíèé êâàíòîâîé ìåõàíèêè, ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî íåâîçìîæíî èçìåðèòü òî÷íîå ïîëîæåíèå èëè èìïóëüñ ÷àñòèöû ñ ñîâåðøåííîé îïðåäåëåííîñòüþ. Ýòî èçâåñòíî êàê ïðèíöèï íåîïðåäåëåííîñòè Ãåéçåíáåðãà.
Åñëè áû âû ìîãëè îõëàäèòü ãåðìåòè÷íóþ êîìíàòó äî àáñîëþòíîãî íóëÿ, ïðîèçîøëè áû ñòðàííûå âåùè. Äàâëåíèå âîçäóõà óïàëî áû ïðàêòè÷åñêè äî íóëÿ, è ïîñêîëüêó äàâëåíèå âîçäóõà îáû÷íî ïðîòèâîñòîèò ãðàâèòàöèè, âîçäóõ ñêîëëàïñèðóåò â î÷åíü òîíêèé ñëîé íà ïîëó.
Íî äàæå â ýòîì ñëó÷àå, åñëè âû ñìîæåòå èçìåðèòü îòäåëüíûå ìîëåêóëû, âû îáíàðóæèòå êîå-÷òî ëþáîïûòíîå: îíè âèáðèðóþò è âðàùàþòñÿ, ñîâñåì íåìíîãî êâàíòîâàÿ íåîïðåäåëåííîñòü â ðàáîòå. ×òîáû ïîñòàâèòü òî÷êè íàä i: åñëè âû èçìåðèòå âðàùåíèå ìîëåêóë óãëåêèñëîãî ãàçà ïðè àáñîëþòíîì íóëå, âû îáíàðóæèòå, ÷òî àòîìû êèñëîðîäà îáëåòàþò óãëåðîä ñî ñêîðîñòüþ íåñêîëüêî êèëîìåòðîâ â ÷àñ êóäà áûñòðåå, ÷åì âû ïðåäïîëàãàëè.
Áëèæå ÷åì íàì êàæåòñÿ
Òàê ÷òî æå ïîëó÷àåòñÿ? Ãäå ñàìàÿ íèçêàÿ òåìïåðàòóðà âî âñåëåííîé?
Íà ïåðâûé âçãëÿä, êàæåòñÿ, ÷òî òàêàÿ òåìïåðàòóðà ìîæåò ñóùåñòâîâàòü ãäå-òî î÷åíü äàëåêî â òåìíûõ ãëóáèíàõ êîñìîñà, êîòîðûå åùå íå äîñòóïíû íàì äàæå äëÿ íàáëþäåíèÿ, íî êàê íå ñòðàííî, ìåñòî, ãäå òåìïåðàòóðà áëèçêà ê àáñîëþòíîìó íóëþ íàìíîãî áëèæå, ÷åì íàì êàæåòñÿ. Íà Çåìëå ó÷åíûå â ëàáîðàòîðèÿõ âñå áëèæå è áëèæå ïîäáèðàþòñÿ ê îòìåòêå àáñîëþòíîãî íóëÿ. Ìàêñèìàëüíî áëèçêî ê «Àáñîëþòíîìó íóëþ» ïîäîáðàëèñü â ÑØÀ. Àìåðèêàíñêèå ôèçèêè Ýðèê Êîðíåëë (Eric Allin Cornell) è Êàðë Âèìàí (Carl Wieman), â 1995 ãîäó ïðè îõëàæäåíèè àòîìîâ ðóáèäèÿ, äîñòèãëè òåìïåðàòóðû, ìåíåå ÷åì íà 1/170 ìëðä. äîëþ ãðàäóñà âûøå àáñîëþòíîãî íóëÿ.
Источник