Условия кипения
Кипение возникает, когда внутри жидкости появляются пузырьки пара, которые могут расти и выходить на поверхность. Это происходит при такой температуре, когда давление насыщенного пара жидкости становится равным внешнему давлению.
Перед кипением жидкость может испаряться только с поверхности. При нагревании увеличивается давление её пара. Когда оно сравнивается с внешним давлением, внутри жидкости становится возможным устойчивое существование пузырьков пара. Этот процесс изучают как часть кипения, а свойства пара описываются понятием насыщенного пара.
Зависимость от внешнего давления
Температура кипения не является постоянной величиной для данного вещества при любых условиях. При увеличении внешнего давления нужно сильнее нагреть жидкость, чтобы давление её насыщенного пара достигло этого значения. Поэтому температура кипения повышается.
При уменьшении внешнего давления температура кипения понижается. Например, в горах вода кипит при температуре ниже \(100\,^{\circ}\mathrm{C}\), потому что атмосферное давление там меньше. В скороварке давление выше атмосферного, поэтому вода закипает при температуре выше \(100\,^{\circ}\mathrm{C}\), а пища готовится быстрее.
Если внешнее давление уменьшилось, вода не обязательно стала холоднее: изменилось условие кипения. Она начнёт кипеть при более низкой температуре, потому что теперь её насыщенному пару достаточно меньшего давления.
Кипение и испарение — не одно и то же. Испарение происходит с поверхности жидкости при любой температуре, а кипение идёт во всём объёме при определённой для данных условий температуре.
Как изменится температура кипения воды при понижении внешнего давления?
Главное
- Кипение начинается при равенстве давления насыщенного пара жидкости и внешнего давления.
- Чем больше внешнее давление, тем выше температура кипения; чем меньше давление, тем ниже температура кипения.
- Испарение идёт с поверхности при любой температуре, а кипение — во всём объёме жидкости.