Ինչպես է ջուրը եռում. Ջրի եռման փուլերը

Եռացումը նյութի ագրեգատային վիճակի փոփոխման գործընթացն է։ Երբ խոսում ենք ջրի մասին, նկատի ունենք հեղուկից գոլորշու փոփոխությունը։ Կարևոր է նշել, որ եռալը գոլորշիացում չէ, որը կարող է առաջանալ նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում: Նաև մի շփոթեք եռման հետ, որը ջրի որոշակի ջերմաստիճանի տաքացման գործընթացն է։ Այժմ, երբ հասկացանք հասկացությունները, կարող ենք որոշել, թե ինչ ջերմաստիճանում է ջուրը եռում:

Գործընթացը

Ագրեգացման վիճակը հեղուկից գազային փոխակերպելու բուն գործընթացը բարդ է։ Եվ չնայած մարդիկ դա չեն տեսնում, կան 4 փուլ.

1. Առաջին փուլում ջեռուցվող տարայի հատակին փոքր փուչիկներ են գոյանում։ Դրանք կարելի է տեսնել նաև կողքերին կամ ջրի մակերեսին։ Դրանք առաջանում են օդային փուչիկների ընդլայնման շնորհիվ, որոնք միշտ առկա են տանկի ճեղքերում, որտեղ ջուրը տաքացվում է։
2. Երկրորդ փուլում փուչիկների ծավալը մեծանում է։ Նրանք բոլորը սկսում են շտապել դեպի մակերես, քանի որ նրանց ներսում հագեցած գոլորշի կա, որն ավելի թեթև է, քան ջուրը։ Ջեռուցման ջերմաստիճանի բարձրացմամբ փուչիկների ճնշումը մեծանում է, և Արքիմեդյան հայտնի ուժի շնորհիվ դրանք մղվում են մակերես։ Այս դեպքում լսվում է եռման բնորոշ ձայնը, որն առաջանում է պղպջակների մշտական ​​ընդլայնման և չափերի փոքրացման պատճառով։
3. Երրորդ փուլում մակերեսի վրա նկատվում են մեծ քանակությամբ փուչիկներ։ Սա սկզբում ջրի մեջ ամպամածություն է առաջացնում: Այս գործընթացը հանրաճանաչորեն կոչվում է «սպիտակ բանալիով եռալ», և այն կարճ ժամանակ է տևում։
4. Չորրորդ փուլում ջուրն ինտենսիվ եռում է, մակերեսին հայտնվում են մեծ պայթող փուչիկներ, կարող են ցայտել։ Ամենից հաճախ, շաղ տալը նշանակում է, որ հեղուկը հասել է առավելագույն ջերմաստիճանի: Ջրից գոլորշի կսկսի դուրս գալ։

Հայտնի է, որ ջուրը եռում է 100 աստիճան ջերմաստիճանում, ինչը հնարավոր է միայն չորրորդ փուլում։

Գոլորշի ջերմաստիճան

Գոլորշին ջրի վիճակներից մեկն է։ Երբ այն մտնում է օդ, ապա, ինչպես մյուս գազերը, որոշակի ճնշում է գործադրում նրա վրա։ Գոլորշացման ընթացքում գոլորշու և ջրի ջերմաստիճանը մնում է անփոփոխ, մինչև ամբողջ հեղուկը փոխի իր ագրեգացման վիճակը: Այս երեւույթը կարելի է բացատրել նրանով, որ եռման ժամանակ ամբողջ էներգիան ծախսվում է ջուրը գոլորշու վերածելու վրա։

Եռման հենց սկզբում առաջանում է խոնավ հագեցած գոլորշի, որը ամբողջ հեղուկի գոլորշիացումից հետո դառնում է չոր։ Եթե ​​նրա ջերմաստիճանը սկսում է գերազանցել ջրի ջերմաստիճանը, ապա այդպիսի գոլորշին գերտաքացվում է, և իր բնութագրերով այն ավելի մոտ կլինի գազին։

Եռացող աղաջուր

Բավականին հետաքրքիր է իմանալ, թե ինչ ջերմաստիճանում է եռում աղի բարձր պարունակությամբ ջուրը։ Հայտնի է, որ այն պետք է ավելի բարձր լինի բաղադրության մեջ Na+ և Cl- իոնների պարունակության պատճառով, որոնք տարածք են զբաղեցնում ջրի մոլեկուլների միջև։ Աղով ջրի այս քիմիական բաղադրությունը տարբերվում է սովորական թարմ հեղուկից։

Բանն այն է, որ աղի ջրում տեղի է ունենում հիդրացիոն ռեակցիա՝ ջրի մոլեկուլները աղի իոններին միացնելու գործընթացը։ Քաղցրահամ ջրի մոլեկուլների միջև կապն ավելի թույլ է, քան խոնավացման ժամանակ առաջացածները, ուստի լուծված աղով հեղուկը եռացնելուց ավելի երկար կպահանջվի: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ աղ պարունակող ջրի մոլեկուլներն ավելի արագ են շարժվում, բայց դրանք ավելի քիչ են, այդ իսկ պատճառով նրանց միջև բախումները ավելի հազվադեպ են լինում։ Արդյունքում, ավելի քիչ գոլորշի է արտադրվում, և դրա ճնշումը, հետևաբար, ավելի ցածր է, քան քաղցրահամ ջրի գոլորշու գլուխը: Հետեւաբար, լիարժեք գոլորշիացման համար պահանջվում է ավելի շատ էներգիա (ջերմաստիճան): Միջին հաշվով 60 գրամ աղ պարունակող մեկ լիտր ջուրը եռացնելու համար անհրաժեշտ է ջրի եռման ջերմաստիճանը բարձրացնել 10%-ով (այսինքն՝ 10 C-ով)։

Եռման ճնշման կախվածությունը

Հայտնի է, որ լեռներում, անկախ ջրի քիմիական բաղադրությունից, եռման ջերմաստիճանն ավելի ցածր կլինի։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ բարձրության վրա մթնոլորտային ճնշումն ավելի ցածր է: Նորմալ ճնշումը համարվում է 101,325 կՊա: Դրանով ջրի եռման կետը 100 աստիճան Ցելսիուս է։ Բայց եթե դուք բարձրանաք լեռ, որտեղ ճնշումը միջինում 40 կՊա է, ապա ջուրը այնտեղ կեռա 75,88 C: Բայց դա չի նշանակում, որ լեռներում ճաշ պատրաստելը կտևի գրեթե կեսը: Արտադրանքի ջերմային մշակման համար անհրաժեշտ է որոշակի ջերմաստիճան։

Ենթադրվում է, որ ծովի մակարդակից 500 մ բարձրության վրա ջուրը կեռա 98,3 C, իսկ 3000 մ բարձրության վրա եռման ջերմաստիճանը կլինի 90 C:

Նկատենք, որ այս օրենքը գործում է նաև հակառակ ուղղությամբ. Եթե ​​փակ կոլբայի մեջ հեղուկ են դնում, որի միջով գոլորշին չի կարող անցնել, ապա երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է և գոլորշի է գոյանում, ճնշումն այս կոլբայի մեջ կավելանա, իսկ բարձր ճնշման դեպքում եռումը տեղի կունենա ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Օրինակ, 490,3 կՊա ճնշման դեպքում ջրի եռման կետը կլինի 151 C:

Եռացող թորած ջուր

Թորած ջուրը զտված ջուր է՝ առանց որևէ աղտոտման: Այն հաճախ օգտագործվում է բժշկական կամ տեխնիկական նպատակներով: Հաշվի առնելով, որ նման ջրի մեջ կեղտեր չկան, այն չի օգտագործվում ճաշ պատրաստելու համար։ Հետաքրքիր է նշել, որ թորած ջուրն ավելի արագ է եռում, քան սովորական քաղցրահամ ջուրը, սակայն եռման կետը մնում է նույնը՝ 100 աստիճան։ Այնուամենայնիվ, եռման ժամանակի տարբերությունը նվազագույն կլինի՝ վայրկյանի ընդամենը մի մասը:

թեյնիկի մեջ

Հաճախ մարդկանց հետաքրքրում է, թե թեյնիկում ինչ ջերմաստիճանի ջուր է եռում, քանի որ հենց այդ սարքերն են օգտագործում հեղուկները եռացնելու համար։ Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ բնակարանում մթնոլորտային ճնշումը հավասար է ստանդարտին, իսկ օգտագործվող ջուրը չի պարունակում աղեր և այլ կեղտեր, որոնք չպետք է լինեն, ապա եռման ջերմաստիճանը նույնպես կլինի ստանդարտ՝ 100 աստիճան։ Բայց եթե ջուրը աղ է պարունակում, ապա եռման ջերմաստիճանը, ինչպես արդեն գիտենք, ավելի բարձր կլինի։

Եզրակացություն

Այժմ դուք գիտեք, թե ինչ ջերմաստիճանում է ջուրը եռում, և ինչպես է մթնոլորտային ճնշումը և հեղուկի բաղադրությունը ազդում այս գործընթացի վրա: Սրանում ոչ մի բարդ բան չկա, և երեխաները նման տեղեկատվություն ստանում են դպրոցում։ Հիմնական բանը, որ պետք է հիշել, այն է, որ ճնշման նվազման դեպքում հեղուկի եռման կետը նույնպես նվազում է, իսկ դրա ավելացման հետ այն նույնպես մեծանում է։

Ինտերնետում դուք կարող եք գտնել բազմաթիվ տարբեր աղյուսակներ, որոնք ցույց են տալիս հեղուկի եռման կետի կախվածությունը մթնոլորտային ճնշումից: Դրանք հասանելի են բոլորին և ակտիվորեն օգտագործվում են դպրոցականների, ուսանողների և նույնիսկ ինստիտուտների ուսուցիչների կողմից:

Ծովի մակարդակից մինչև 100°C (212°F) տաքացած ջուրը սկսում է եռալ: Սա նշանակում է, որ հեղուկի ծավալի ներսում գոյանում են ջրի գոլորշիների փուչիկները և բարձրանում մակերես: Ջուրը եռում է, քանի որ տվյալ ջերմաստիճանում ջրի գոլորշիների հագեցվածության ճնշումը մի փոքր ավելի բարձր է, քան մթնոլորտային ճնշումը:

Ծովի մակարդակից ավելի բարձր բարձրություններում մթնոլորտային ճնշումը զգալիորեն նվազում է, իսկ ավելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում ջուրը եռում է: Հակառակը, եթե հեղուկից բարձր ճնշումը մեծանում է, օրինակ, երբ ջուրը գտնվում է ծովի մակարդակից ցածր կամ ճնշման կաթսայում, եռումը տեղի է ունենում ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Տեքստի տակ գտնվող նկարազարդումը ցույց է տալիս եռման ջերմաստիճանը տարբեր բարձրությունների վրա:

Ջերմության և բարձրության գործակից

Աջ մոտ գտնվող գրաֆիկը ցույց է տալիս հագեցվածության գոլորշիների ճնշման և ջերմաստիճանի հարաբերությունը: Բարձր ջերմաստիճաններում հագեցվածության գոլորշիների ճնշումը արագորեն բարձրանում է: Ջուրը եռում է, երբ հագեցվածության գոլորշիների ճնշումը մի փոքր ավելի բարձր է մթնոլորտային ճնշումից: Այդ իսկ պատճառով, երբ մթնոլորտային ճնշումը նվազում է, նվազում է նաև եռման ջերմաստիճանը։ Աջ ծայրի գրաֆիկը ցույց է տալիս ջրի եռման կետի կախվածությունը բարձրությունից: Որքան բարձր է բարձրությունը, այնքան ցածր է ջերմաստիճանը, որով ջուրը սկսում է եռալ:

Կինետիկ էներգիա

Ջուրը գազային վիճակի անցնելու գործընթացում կարևոր դեր է խաղում մոլեկուլների կինետիկ էներգիան (շարժման էներգիան)։ Երբ էներգիայի մակարդակը բարձր է, շատ մոլեկուլներ գոլորշիանում են՝ կոտրելով կապերը, որոնք դրանք պահում են հեղուկ վիճակում։ Ցածր ճնշման դեպքում (տեքստի վերևի նկարը) մոլեկուլները բավականաչափ էներգիա են ստանում, որպեսզի ձևավորեն եռացող գազի պղպջակներ՝ առանց մեծ ջերմություն ավելացնելու: Ծովի մակարդակին ավելի մոտ, ավելի շատ ջերմություն է անհրաժեշտ (կարմիր սլաքը ներքևի նկարում՝ տեքստի տակ), որպեսզի գոլորշիացումը տեղի ունենա:

Խոհարարության ժամանակի կրճատում

Ճնշման կաթսաներում, ինչպիսին ցույց է տրված աջ նկարում, ստեղծվում է մշտական ​​գերճնշում: Ծովի մակարդակում այս փակ կաթսաները բարձրացնում են ջրի եռման կետը մինչև 121°C (250°F): Ավելի բարձր եռման կետը նշանակում է, որ սնունդն ավելի արագ կեփվի՝ խնայելով ժամանակը:

Վերևի երկայնական հատվածները ցույց են տալիս ճնշման կաթսայի մեխանիզմները, որոնք կանխում են ավելորդ ճնշման ավելացումը: Դրանք բոլորը՝ օգնության փականը (ձախ նկարը), ճնշման կարգավորիչը (միջին նկարը) և եզրի կնիքը (աջ նկարում), օգնում են վերահսկել ճնշումը՝ գոլորշի արտանետելով մթնոլորտ:

Եթե ​​հեղուկը տաքացվի, այն որոշակի ջերմաստիճանում կեռա։ Եռալիս հեղուկի մեջ առաջանում են պղպջակներ, որոնք վեր են բարձրանում ու պայթում։ Փուչիկները պարունակում են ջրային գոլորշի պարունակող օդ: Երբ փուչիկները պայթում են, գոլորշին դուրս է գալիս, և այդպիսով հեղուկը արագորեն գոլորշիանում է:

Տարբեր նյութեր, որոնք գտնվում են հեղուկ վիճակում, եռում են իրենց բնորոշ ջերմաստիճանում։ Ընդ որում, այս ջերմաստիճանը կախված է ոչ միայն նյութի բնույթից, այլև մթնոլորտային ճնշումից։ Այսպիսով, նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում ջուրը եռում է 100 ° C, իսկ լեռներում, որտեղ ճնշումն ավելի ցածր է, ջուրը եռում է ավելի ցածր ջերմաստիճանում:

Երբ հեղուկը եռում է, նրան էներգիայի (ջերմության) հետագա մատակարարումը չի բարձրացնում նրա ջերմաստիճանը, այլ պարզապես պահպանում է եռումը։ Այսինքն՝ էներգիան ծախսվում է եռման գործընթացի պահպանման վրա, այլ ոչ թե նյութի ջերմաստիճանը բարձրացնելու վրա։ Հետևաբար, ֆիզիկայում նման հասկացություն է ներկայացվում որպես գոլորշիացման հատուկ ջերմություն(Լ). Այն հավասար է ջերմության քանակին, որն անհրաժեշտ է 1 կգ հեղուկը ամբողջությամբ եռացնելու համար:

Պարզ է, որ տարբեր նյութեր ունեն գոլորշիացման իրենց հատուկ ջերմությունը։ Այսպիսով, ջրի համար այն հավասար է 2,3 10 6 Ջ/կգ: Եթերի համար, որը եռում է 35 °C-ում, L = 0,4 10 6 Ջ/կգ։ 357 °C-ում եռացող սնդիկը ունի L = 0,3 10 6 Ջ/կգ:

Ո՞րն է եռման գործընթացը: Երբ ջուրը տաքանում է, բայց դեռ չի հասել իր եռման կետին, նրա մեջ սկսում են փոքր պղպջակներ գոյանալ։ Նրանք սովորաբար ձևավորվում են տանկի ստորին մասում, քանի որ սովորաբար տաքանում են հատակի տակ, և այնտեղ ջերմաստիճանն ավելի բարձր է:

Փուչիկները ավելի թեթև են, քան շրջակա ջուրը, ուստի սկսում են բարձրանալ վերին շերտեր: Այնուամենայնիվ, այստեղ ջերմաստիճանը նույնիսկ ավելի ցածր է, քան ներքեւում: Հետևաբար, գոլորշին խտանում է, փուչիկները դառնում են ավելի փոքր ու ծանր, և նորից ընկնում են ցած։ Դա տեղի է ունենում այնքան ժամանակ, մինչև ամբողջ ջուրը տաքացվի մինչև եռման կետը: Այս պահին լսվում է աղմուկ, որը նախորդում է եռալուն։

Երբ հասնում է եռման կետը, փուչիկները այլևս չեն իջնում, այլ լողում են մակերես և պայթում: Նրանցից գոլորշի է դուրս գալիս։ Այս պահին լսվում է ոչ թե աղմուկը, այլ հեղուկի կարկաչը, որը ցույց է տալիս, որ այն եռացել է։

Այսպիսով, եռման ժամանակ, ինչպես նաև գոլորշիացման ժամանակ տեղի է ունենում հեղուկի անցում գոլորշու։ Սակայն, ի տարբերություն գոլորշիացման, որը տեղի է ունենում միայն հեղուկի մակերեսի վրա, եռալն ուղեկցվում է ամբողջ ծավալով գոլորշի պարունակող փուչիկների առաջացմամբ։ Նաև, ի տարբերություն գոլորշիացման, որը տեղի է ունենում ցանկացած ջերմաստիճանում, եռումը հնարավոր է միայն տվյալ հեղուկին բնորոշ որոշակի ջերմաստիճանում։

Ինչո՞ւ որքան բարձր է մթնոլորտային ճնշումը, այնքան բարձր է հեղուկի եռման կետը: Օդը ճնշում է ջրի վրա, և այդ պատճառով ճնշում է ստեղծվում ջրի ներսում: Երբ փուչիկները ձևավորվում են, գոլորշին նույնպես ճնշում է դրանց մեջ և ավելի ուժեղ, քան արտաքին ճնշումը: Որքան մեծ է դրսից ճնշումը փուչիկների վրա, այնքան ավելի ուժեղ պետք է լինի ներքին ճնշումը դրանց մեջ: Հետեւաբար, նրանք ձեւավորվում են ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Սա նշանակում է, որ ջուրը եռում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում։

Եռում- Սա հեղուկի ինտենսիվ անցում է գոլորշու, որը տեղի է ունենում որոշակի ջերմաստիճանում հեղուկի ամբողջ ծավալով գոլորշիների փուչիկների ձևավորմամբ:

Եռման ժամանակ հեղուկի և գոլորշու ջերմաստիճանը դրանից բարձր չի փոխվում։ Այն մնում է անփոփոխ մինչև ամբողջ հեղուկը եռա։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ հեղուկին մատակարարվող ողջ էներգիան ծախսվում է այն գոլորշու վերածելու վրա:

Այն ջերմաստիճանը, որով հեղուկը եռում է, կոչվում է եռման կետ.

Եռման կետը կախված է հեղուկի ազատ մակերեսի վրա գործադրվող ճնշումից։ Դա պայմանավորված է հագեցած գոլորշու ճնշման ջերմաստիճանից կախվածությամբ: Գոլորշի պղպջակը աճում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ դրա ներսում հագեցած գոլորշու ճնշումը փոքր-ինչ գերազանցում է հեղուկի ճնշումը, որը արտաքին ճնշման և հեղուկ սյունակի հիդրոստատիկ ճնշման գումարն է:

Որքան մեծ է արտաքին ճնշումը, այնքան ավելի շատ եռման ջերմաստիճանը.

Բոլորը գիտեն, որ ջուրը եռում է 100 ºC-ում։ Բայց չպետք է մոռանալ, որ դա ճիշտ է միայն նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում (մոտ 101 կՊա): Ճնշման աճով ջրի եռման կետը մեծանում է։ Այսպիսով, օրինակ, ճնշման կաթսաներում սնունդը եփում են մոտ 200 կՊա ճնշման տակ։ Ջրի եռման ջերմաստիճանը հասնում է 120°C-ի։ Այս ջերմաստիճանի ջրի մեջ եփման գործընթացը շատ ավելի արագ է ընթանում, քան սովորական եռացող ջրում։ Սա բացատրում է «ճնշման կաթսա» անվանումը:

Ընդհակառակը, արտաքին ճնշումը նվազեցնելով, մենք դրանով իսկ իջեցնում ենք եռման կետը: Օրինակ, լեռնային շրջաններում (3 կմ բարձրության վրա, որտեղ ճնշումը 70 կՊա է), ջուրը եռում է 90 ° C ջերմաստիճանում։ Ուստի այս տարածքների բնակիչները, օգտագործելով նման եռման ջուր, ճաշ պատրաստելու համար շատ ավելի շատ ժամանակ են պահանջում, քան հարթավայրերի բնակիչները։ Եվ այս եռացող ջրի մեջ, օրինակ, հավի ձուն եփելն ընդհանրապես անհնար է, քանի որ 100 ° C-ից ցածր ջերմաստիճանում սպիտակուցը չի մակարդվում:

Յուրաքանչյուր հեղուկ ունի իր եռման կետը, որը կախված է հագեցվածության գոլորշու ճնշումից: Որքան բարձր է հագեցած գոլորշու ճնշումը, այնքան ցածր է համապատասխան հեղուկի եռման կետը, քանի որ ավելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում հագեցած գոլորշիների ճնշումը հավասարվում է մթնոլորտային ճնշմանը: Օրինակ, 100 ° C եռման կետում հագեցած ջրի գոլորշիների ճնշումը կազմում է 101,325 Պա (760 մմ Hg), իսկ գոլորշիների ճնշումը կազմում է ընդամենը 117 Պա (0,88 մմ Hg): Սնդիկը եռում է 357°C նորմալ ճնշման դեպքում։

Գոլորշիացման ջերմությունը.

Գոլորշիացման ջերմություն (գոլորշիացման ջերմություն)- ջերմության այն քանակությունը, որը պետք է հաղորդվի նյութին (հաստատուն ճնշման և մշտական ​​ջերմաստիճանի դեպքում) հեղուկ նյութը գոլորշու ամբողջական վերածելու համար:

Գոլորշիացման համար պահանջվող ջերմության քանակությունը (կամ արտանետվում է խտացման ժամանակ): Ջերմության քանակությունը հաշվարկելու համար Ք, որը անհրաժեշտ է ցանկացած զանգվածի հեղուկի գոլորշու վերածվելու համար, որը վերցված է եռման կետում, անհրաժեշտ է գոլորշիացման հատուկ ջերմություն. rմտքի դանակ զանգվածին մ:

Երբ գոլորշին խտանում է, նույն քանակությամբ ջերմություն է արձակվում:

Շատ տնային տնտեսուհիներ, փորձելով արագացնել եփման գործընթացը, տապակը վառարանի վրա դնելուց անմիջապես հետո աղ են անում ջուրը։ Նրանք համոզված են, որ ճիշտ են անում, և պատրաստ են բազմաթիվ փաստարկներ բերել ի պաշտպանություն իրենց։ Իսկապե՞ս այդպես է, և ո՞ր ջուրն է ավելի արագ եռում` աղի՞, թե՞ թարմ: Դա անելու համար ամենևին էլ պետք չէ լաբորատորիայում փորձեր դնել, բավական է ցրել այն առասպելները, որոնք տասնամյակներ շարունակ տիրել են մեր խոհանոցներում՝ օգտագործելով ֆիզիկայի և քիմիայի օրենքները։

Տարածված առասպելներ եռացող ջրի մասին

Եռման ջրի հարցում մարդկանց կարելի է պայմանականորեն բաժանել երկու կատեգորիայի. Առաջինները համոզված են, որ աղի ջուրը շատ ավելի արագ է եռում, իսկ երկրորդները բացարձակապես համաձայն չեն այս պնդման հետ։ Այն բանի օգտին, որ աղի ջուրը եռացնելու համար ավելի քիչ ժամանակ է պահանջվում, բերվում են հետևյալ փաստարկները.

• ջրի խտությունը, որում լուծվում է աղը, շատ ավելի մեծ է, ուստի այրիչից ջերմության փոխանցումն ավելի մեծ է.
• ջրում տարրալուծման ժամանակ քայքայվում է կերակրի աղի բյուրեղային ցանցը, որն ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ։ Այսինքն՝ եթե սառը ջրին աղ ավելացնեն, հեղուկն ինքնաբերաբար ավելի տաք կլինի։

Նրանք, ովքեր հերքում են այն վարկածը, որ աղի ջուրն ավելի արագ է եռում, վիճում են այսպես՝ ջրի մեջ աղի լուծարման ժամանակ առաջանում է խոնավացման գործընթաց։

Մոլեկուլային մակարդակում ձևավորվում են ավելի ամուր կապեր, որոնք ավելի շատ էներգիա են պահանջում կոտրելու համար: Հետեւաբար, աղի ջրի եռալու համար ավելի երկար է պահանջվում:

Ո՞վ է իրավացի այս վեճի մեջ, և արդյո՞ք իսկապես այդքան կարևոր է ջուրը եփելու հենց սկզբում աղ անել:

Եռման գործընթացը. ֆիզիկա «մատների վրա»

Հասկանալու համար, թե կոնկրետ ինչ է տեղի ունենում աղի և քաղցրահամ ջրի հետ տաքացնելիս, պետք է հասկանալ, թե որն է եռման գործընթացը: Անկախ նրանից՝ ջուրը աղի է, թե ոչ, այն նույն կերպ եռում է և անցնում չորս փուլով.

• մակերեսի վրա փոքր փուչիկների ձևավորում;
• փուչիկների ծավալի ավելացում և դրանց նստեցում տարայի հատակին.
• ամպամած ջուր, որն առաջանում է օդային փուչիկների ինտենսիվ շարժումից վեր ու վար;
• եռման գործընթացն ինքնին, երբ մեծ փուչիկները բարձրանում են ջրի երես և աղմուկից պայթում, գոլորշի արձակելով՝ օդը, որը ներսում է և տաքանում է:

Ջերմային փոխանցման տեսությունը, որին դիմում են խոհարարության սկզբում աղաջրի կողմնակիցները, այս դեպքում «աշխատում է», բայց բյուրեղյա ցանցի ոչնչացման ժամանակ դրա խտության և ջերմության արտանետման պատճառով ջրի տաքացման ազդեցությունը աննշան է:

Շատ ավելի կարևոր է խոնավացման գործընթացը, որի ժամանակ ձևավորվում են կայուն մոլեկուլային կապեր։

Որքան ուժեղ են դրանք, այնքան օդային պղպջակի համար դժվար է բարձրանալ մակերես և ընկղմվել տարայի հատակը, դա ավելի շատ ժամանակ է պահանջում: Արդյունքում, եթե ջրին աղ են ավելացնում, ապա օդային փուչիկների շրջանառությունը դանդաղում է։ Համապատասխանաբար, աղի ջուրը ավելի դանդաղ է եռում, քանի որ մոլեկուլային կապերը աղի ջրի մեջ օդային պղպջակներ են պահում մի փոքր ավելի երկար, քան քաղցրահամ ջրում:

Աղե՞լ, թե՞ չաղել. Սա է հարցը

Խոհանոցային վեճերը, թե որ ջուրն է ավելի արագ եռում` աղի, թե ոչ, կարող են անվերջ լինել: Արդյունքում, գործնական կիրառման տեսակետից մեծ տարբերություն չկա՝ ջուրը սկզբում աղե՞լ եք, թե՞ եռալուց հետո։ Ինչո՞ւ դա իսկապես կարևոր չէ: Իրավիճակը հասկանալու համար պետք է դիմել ֆիզիկային, որը սպառիչ պատասխաններ է տալիս այս դժվար թվացող հարցին։

Բոլորը գիտեն, որ 760 մմ Hg ստանդարտ մթնոլորտային ճնշման դեպքում ջուրը եռում է 100 աստիճան Ցելսիուսում: Ջերմաստիճանի պարամետրերը կարող են փոխվել օդի խտության փոփոխության դեպքում. բոլորը գիտեն, որ լեռներում ջուրը եռում է ավելի ցածր ջերմաստիճանում: Հետևաբար, երբ խոսքը վերաբերում է կենցաղային ասպեկտին, այս դեպքում շատ ավելի կարևոր է այնպիսի ցուցանիշ, ինչպիսին է գազի այրիչի այրման ինտենսիվությունը կամ էլեկտրական խոհանոցի մակերեսի տաքացման աստիճանը:

Հենց սրանից է կախված ջերմության փոխանցման գործընթացը, այսինքն՝ հենց ջրի տաքացման արագությունը։ Եվ, համապատասխանաբար, դրա վրա ծախսված ժամանակը եռալու համար:

Օրինակ՝ բաց կրակի վրա, եթե որոշել եք ընթրիք պատրաստել կրակի վրա, կաթսայի ջուրը մի քանի րոպեում կեռա, քանի որ այրման ժամանակ փայտն ավելի շատ ջերմություն է արձակում, քան վառարանի գազը, և մակերեսային ջեռուցման տարածքը շատ ավելի մեծ է: Ուստի ամենևին էլ պետք չէ ջրի մեջ աղ ավելացնել, որպեսզի այն ավելի արագ եռա, պարզապես միացրեք վառարանի այրիչը առավելագույնը։

Աղի ջրի եռման կետը ճիշտ նույնն է, ինչ քաղցրահամ ջրի և թորած ջրի եռման կետը։ Այսինքն՝ նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում 100 աստիճան է։ Բայց հավասար պայմաններում եռման արագությունը (օրինակ, եթե որպես հիմք ընդունվի սովորական գազի վառարանի այրիչը) կտարբերվի։ Աղի ջուրը ավելի երկար է եռում, քանի որ օդային փուչիկների համար ավելի դժվար է կոտրել ավելի ամուր մոլեկուլային կապերը:

Ի դեպ, ծորակի և թորած ջրի միջև եռման ժամանակի տարբերություն կա. երկրորդ դեպքում հեղուկն առանց կեղտերի և, համապատասխանաբար, առանց «ծանր» մոլեկուլային կապերի, ավելի արագ կջերմանա:

Ճիշտ է, ժամանակի տարբերությունը ընդամենը մի քանի վայրկյան է, որոնք խոհանոցում եղանակը չեն դարձնում և գործնականում չեն ազդում պատրաստման արագության վրա։ Ուստի պետք է առաջնորդվել ոչ թե ժամանակ խնայելու ցանկությամբ, այլ խոհարարության օրենքներով, որոնք նախատեսում են յուրաքանչյուր ճաշատեսակի որոշակի պահին աղացնել՝ դրա համը պահպանելու և բարձրացնելու համար։