Температура кипения зависимость от давления: Зависимость температуры кипения воды от давления:

Содержание

Зависимость температуры кипения воды от высоты над уровнем моря

После создания пары калькуляторов на тему давления вообще (Конвертер единиц давления) и атмосферного давления в частности (Барометрическое нивелирование), захотелось узнать, как рассчитать температуру кипения воды в зависимости от высоты. Я откуда-то знал, что на высоте вода кипит при температуре ниже 100°С — а вот при какой точно температуре она кипит — вопрос.

Задача состоит из двух этапов — установить зависимость атмосферного давления от высоты и зависимость температуры кипения от давления. Начнем с последнего, как с более интересного.

Кипение представляет собой фазовый переход первого рода (вода сменяет агрегатное состояние из жидкого на газообразное).
Фазовый переход первого рода описывается уравнением Клапейрона:
,
где
— удельная теплота фазового перехода, которая численно равна количеству теплоты сообщаемой единице массы вещества для осуществления фазового перехода,
— температура фазового перехода,
— изменение удельного объема при переходе

Клаузиус упростил уравнение Клапейрона для случаев испарения и возгонки, предположив, что

  1. Пар подчиняется закону идеального газа
  2. Удельный объем жидкости много меньше удельного объема пара

Из пункта один следует, что состояние пара можно описать уравнением Менделеева-Клапейрона
,
а из пункта два — что удельным объемом жидкости можно пренебречь.

Таким образом, уравнение Клапейрона принимает вид
,
где удельный объем можно выразить через
,
и окончательно

разделяя переменные, получим

Проинтегрировав левую часть от до , а правую от до , т.е. от одной точки до другой точки , лежащей на линии равновесия жидкость-пар, получим уравнение

называемое уравнением Клаузиуса-Клапейрона.

Собственно, это и есть искомая зависимость температуры кипения от давления.

Проведем еще пару преобразований

,
здесь
— молярная масса воды, 18 г/моль

— универсальная газовая постоянная, 8.31 Дж/(моль × К)

— удельная теплота испарения воды 2.3 × 106 Дж/кг

Теперь осталось установить зависимость атмосферного давления от высоты. Здесь мы воспользуемся барометрической формулой (другой у нас все равно нет):

или
,
здесь
— молярная масса воздуха, 29 г/моль
— универсальная газовая постоянная, 8.31 Дж/(моль×К)
— ускорение силы тяжести, 9. 81 м/(с×с)
— температура воздуха

Значения, относящиеся к воздуху, пометим индексом v, к воде — h
Приравняв и избавившись от экспоненты, получим

Ну и итоговая формула

На самом деле реальное давление воздуха не следует барометрической формуле, так как при больших перепадах высот температуру воздуха нельзя считать постоянной. Кроме того, ускорение свободного падения зависит от географической широты, а атмосферное давление — еще и от концентрации паров воды. То есть значение по этой формуле мы получим приближенное. Поэтому ниже я включил еще один калькулятор, который использует использует формулу для расчет температуры кипения в зависимости от давления воздуха в миллиметрах ртутного столба.

Калькулятор зависимости температуры кипения от высоты:

Зависимость температуры кипения воды от высоты над уровнем моря

Высота (метры)

Температура воздуха (Цельсий)

Точность вычисления

Знаков после запятой: 1

Температура кипения

 

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Калькулятор зависимости температуры кипения от давления:

Зависимость температуры кипения воды от давления

Точность вычисления

Знаков после запятой: 1

Температура кипения

 

content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет

Зависимость температуры кипения от давления.

Движение. Теплота

Зависимость температуры кипения от давления

Температура кипения воды равна 100 °C; можно подумать, что это неотъемлемое свойство воды, что вода, где бы и в каких условиях она ни находилась, всегда будет кипеть при 100 °C.

Но это не так, и об этом прекрасно осведомлены жители высокогорных селений.

Вблизи вершины Эльбруса имеется домик для туристов и научная станция. Новички иногда удивляются, «как трудно сварить яйцо в кипятке» или «почему кипяток не обжигает». В этих случаях им указывают, что вода кипит на вершине Эльбруса уже при 82 °C.

В чем же тут дело? Какой физический фактор вмешивается в явление кипения? Какое значение имеет высота над уровнем моря?

Этим физическим фактором является давление, действующее на поверхность жидкости. Не нужно забираться на вершину горы, чтобы проверить справедливость сказанного.

Помещая подогреваемую воду под колокол и накачивая или выкачивая оттуда воздух, можно убедиться, что температура кипения растет при возрастании давления и падает при его уменьшении.

Вода кипит при 100 °C только при определенном давлении – 760 мм Hg.

Кривая температуры кипения в зависимости от давления показана на рис. 98. На вершине Эльбруса давление равно 0,5 атм, этому давлению и соответствует температура кипения 82 °C.

А вот водой, кипящей при 10–15 мм Нg, можно освежиться в жаркую погоду. При этом давлении температура кипения упадет до 10–15 °C.

Можно получить даже «кипяток», имеющий температуру замерзающей воды. Для этого придется снизить давление до 4,6 мм Hg.

Интересную картину можно наблюдать, если поместить открытый сосуд с водой под колокол и откачивать воздух. Откачка заставит воду закипеть, но кипение требует тепла. Взять его неоткуда, и воде придется отдать свою энергию. Температура кипящей воды начнет падать, но так как откачка продолжается, то падает и давление. Поэтому кипение не прекратится, вода будет продолжать охлаждаться и в конце концов замерзнет.

Такое кипение холодной воды происходит не только при откачке воздуха. Например, при вращении гребного корабельного винта давление в быстро движущемся около металлической поверхности слое воды сильно падает и вода в этом слое закипает, т.е. в ней появляются многочисленные наполненные паром пузырьки. Это явление называется кавитацией (от латинского слова cavitas – полость).

Снижая давление, мы понижаем температуру кипения. А увеличивая его? График, подобный нашему, отвечает на этот вопрос. Давление в 15 атм может задержать кипение воды, оно начнется только при 200 °C, а давление в 80 атм заставит воду закипеть лишь при 300 °C.

Итак, определенному внешнему давлению соответствует определенная температура кипения. Но это утверждение можно и «перевернуть», сказав так: каждой температуре кипения воды соответствует свое определенное давление. Это давление называется упругостью пара.

Кривая, изображающая температуру кипения в зависимости от давления, является одновременно и кривой упругости пара в зависимости от температуры.

Цифры, нанесенные на график температуры кипения (или на график упругости пара), показывают, что упругость пара меняется очень резко с изменением температуры. При 0 °C (т.е. 273 K) упругость пара равна 4,6 мм Hg, при 100 °C (373 K) она равна 760 мм, т. е, возрастает в 165 раз. При повышении температуры вдвое (от 0 °C, т.е. 273 K, до 273 °C, т.е. 546 K) упругость пара возрастает с 4,6 мм Hg почти до 60 атм, т.е. примерно в 10000 раз.

Поэтому, напротив, температура кипения меняется с давлением довольно медленно. При изменении давления вдвое – от 0,5 атм до 1 атм, температура кипения возрастает от 82 °C (т.е. 355 K) до 100 °C (т.е. 373 K) и при изменении вдвое от 1 атм до 2 атм – от 100 °C (т.е. 373 K) до 120 °C (т.е. 393 K).

Та же кривая, которую мы сейчас рассматриваем, управляет и конденсацией (сгущением) пара в воду.

Превратить пар в воду можно либо сжатием, либо охлаждением.

Как во время кипения, так и в процессе конденсации точка не сдвинется с кривой, пока превращение пара в воду или воды в пар не закончится полностью. Это можно сформулировать еще и так: в условиях нашей кривой и только при этих условиях возможно сосуществование жидкости и пара. Если при этом не подводить и не отнимать тепла, то количества пара и жидкости в закрытом сосуде будут оставаться неизменными. Про такие пар и жидкость говорят, что они находятся в равновесии, и пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным.

Кривая кипения и конденсации имеет, как мы видим, еще один смысл – это кривая равновесия жидкости и пара. Кривая равновесия делит поле диаграммы на две части. Влево и вверх (к большим температурам и меньшим давлениям) расположена область устойчивого состояния пара. Вправо и вниз – область устойчивого состояния жидкости.

Кривая равновесия пар – жидкость, т.е. кривая зависимости температуры кипения от давления или, что то же самое, упругости пара от температуры, примерно одинакова для всех жидкостей. В одних случаях изменение может быть несколько более резким, в других – несколько более медленным, но всегда упругость пара быстро растет с увеличением температуры.

Уже много раз мы пользовались словами «газ» и «пар». Эти два слова довольно равноправны. Можно сказать: водяной газ есть пар воды, газ кислород есть пар кислородной жидкости. Все же при пользовании этими двумя словами сложилась некоторая привычка. Так как мы привыкли к определенному относительно небольшому интервалу температур, то слово «газ» мы применяем обычно к тем веществам, упругость пара которых при обычных температурах выше атмосферного давления. Напротив, о паре мы говорим тогда, когда при комнатной температуре и давлении атмосферы вещество более устойчиво в виде жидкости.

Зависимость температуры кипения воды от давления

Зависимость температуры кипения воды от давления представлена таблицей В.П.Вукаловича

Таблица В.П.Вукаловича

Р t i/ i// r
0,010 6,7 6,7 600,2 593,5
0,050 32,6 32,6 611,5 578,9
0,10 45,5 45,5 617,0 571,6
0,20 59,7 59,7 623,1 563,4
0,30 68,7 68,7 626,8 558,1
0,40 75,4 75,4 629,5 554,1
0,50 80,9 80,9 631,6 550,7
0,60 85,5 85,5 633,5 548,0
0,70 89,5 89,5 635,1 545,6
0,80 93,0 93. 1 636,4 543,3
0,90 96,2 96,3 637,6 541,3
1,0 99,1 99,2 638,8 539,6
1,5 110,8 111,0 643,1 532,1
2,0 119,6 120,0 646,3 526,4
2,5 126,8 127,2 648,7 521,5
3,0 132,9 133,4 650,7 517,3
3,5 138,2 138,9 652,4 513,5
4,0 142,9 143,7 653,9 510,2
4,5 147,2 148,1 655,2 507,1
5,0 151,1 152,1 656,3 504,2
6,0 158,1 159,3 658,3 498,9
7,0 164,2 165,7 659,9 494,2
8,0 169,6 171,4 661,2 489,8

Р — абсолютное давление в ат, кгс/см2; t — температура в оС; i / —  энтальпия кипящей  воды, ккал/кг; i// — энтальпия сухого насыщенного пара, ккал/кг; r — скрытая теплота парообразования, ккал/кг.

Зависимость температуры кипения воды от давления прямопропорциональная, то есть чем больше давление, тем больше и температура кипения. Для лучшего понимания данной зависимости, вам предлагается ответить на следующие вопросы:

1. Что такое перегретая вода? Какая максимальная температура воды возможна в вашей котельной?

2. Чем определяется давление, при котором работает ваш водогрейный котел?

3. Приведите примеры использования зависимости температуры кипения воды от давления в вашей котельной.

4. Причины гидравлических ударов в водяных тепловых сетях. Почему слышится потрескивание в местных системах отопления частного дома и как его избежать?

5. И наконец, что такое скрытая теплота парообразования? Почему мы испытываем, при определенных условиях, в Русской бане непереносимый жар и покидаем парную. Хотя температура в парной  при этом не более 60оС.

 Комплект Учебно-методических материалов для Оператора котельной. Купить Материал хорошо структурирован и опробирован в учебных заведениях по подготовке Операторов котельной. Сделайте подарок себе и знакомым. Будьте  профессионалом!

Принципы работы холодильной машины / Новости / Promcenter.com.ua

Основные понятия, свя­занные с работой холодиль­ной машины. Охлаждение в кондиционе­рах производится за счет погло­щения тепла при кипении жид­кости. Когда мы говорим о кипящей жидкости, мы, естественно, дума­ем, что она горячая. Однако это не совсем верно.

Во-первых, температура кипе­ния жидкости зависит от давле­ния окружающей среды. Чем выше давление, тем выше темпе­ратура кипения, и наоборот: чем ниже давление, тем ниже темпе­ратура кипения. При нормальном атмосфер­ном давлении, равном 7б0 мм рт.ст. (1 атм), вода кипит при плюс 100°С, но если давление по­ниженное, как например в горах на высоте 7000-8000 м, вода нач­нет кипеть уже при температуре плюс 40-60°С. Во-вторых, при одинаковых условиях разные жидкости име­ют различные температуры ки­пения. Например, фреон R-22, широ­ко используемый в холодильной технике, при нормальном атмос­ферном давлении имеет темпе­ратуру кипения минус 40,8°С.

Если жидкий фреон находит­ся в открытом сосуде, то есть при

атмосферном давлении и темпе­ратуре окружающей среды, то он немедленно вскипает, поглощая при этом большое количество тепла из окружающей среды или любого материала, с которым на­ходится в контакте. В холодиль­ной машине фреон кипит не в открытом сосуде, а в специаль­ном теплообменнике, называе­мом испарителем. При этом ки­пящий в трубках испарителя фреон активно поглощает теп­ло от воздушного потока, омы­вающего наружную, как прави­ло, оребренную поверхность трубок.

Рассмотрим процесс конден­сации паров жидкости на приме­ре фреона R-22. Температура конденсации паров фреона, так же, как и температура кипения, зависит от давления окружаю­щей среды. Чем выше давление, тем выше температура конденса­ции. Так, например, конденсация паров фреона R-22 при давлении 23 атм. , начинается уже при тем­пературе плюс 55°С. Процесс конденсации фреоновых паров, как и любой другой жидкости, со­провождается выделением боль­шого количества тепла в окружа­ющую среду или, применительно к холодильной машине, переда­чей этого тепла потоку воздуха или жидкости в специальном теплообменнике, называемом конденсатором.

Естественно, чтобы процесс кипения фреона в испарителе и охлаждения воздуха, а также про­цесс конденсации и отвод тепла в конденсаторе были непрерыв­ными, необходимо постоянно «подливать» в испаритель жид­кий фреон, а в конденсатор по­стоянно подавать пары фреона. Такой непрерывный процесс (цикл) осуществляется в холо­дильной машине.

Наиболее обширный класс холодильных машин базируется на компрессионном цикле ох­лаждения, основными конструк­тивными элементами которого являются компрессор, испари­тель, конденсатор и регулятор потока (капиллярная трубка), соединенные трубопроводами и представляющие собой замк­нутую систему, в которой цир­куляцию хладагента (фреона) осуществляет компрессор. Кро­ме обеспечения циркуляции, компрессор поддерживает в конденсаторе (на линии нагне­тания) высокое давление поряд­ка 20-23 атм.

Теперь, когда рассмотрены ос­новные понятия, связанные с ра­ботой холодильной машины, пе­рейдем к более подробному рассмотрению схемы .компрес­сионного цикла охлаждения, конструктивному исполнению и функциональному назначению отдельных узлов и элементов.

Схема компрессионного цикла охлаждения

Кондиционер — это та же хо­лодильная машина, предназна­ченная для тепловлажностной обработки воздушного потока. Кроме того, кондиционер облада­ет существенно большими воз­можностями, более сложной кон­струкцией и многочисленными дополнительными опциями. Обработка воздуха предпола­гает придание ему определенных кондиций, таких как температура и влажность, а также направле­ние движения и подвижность (скорость движения).

Остановимся на принципе ра­боты и физических процессах, происходящих в холодильной машине (кондиционере). Охлаждение в кондиционе­ре обеспечивается непрерыв­ной циркуляцией, кипением и конденсацией хладагента в замк­нутой системе. Кипение хлада­гента происходит при низком давлении и низкой температуре, а конденсация — при высоком давлении и высокой температу­ре. Принципиальная схема комп­рессионного цикла охлаждения показана на рис. 1. Начнем рассмотрение работы цикла с выхода испарителя (уча­сток 1-1). Здесь хладагент на­ходится в парообразном состоя­нии с низким давлением и температурой. Парообразный хладагент вса­сывается компрессором, кото­рый повышает его давление до 15-25 атм и температуру до плюс 70-90°С (участок 2-2). Далее в конденсаторе горячий парообразный хладагент охлаж­дается и конденсируется, то есть переходит в жидкую фазу. Кон­денсатор может быть либо с воз­душным, либо с водяным охлаж­дением в зависимости от типа холодильной системы. На выходе из конденсатора (точка 3) хладагент находится в жидком состоянии при высоком давлении. Размеры конденсатора выбираются таким образом, что­бы газ полностью сконденсиро­вался внутри конденсатора. По­этому температура жидкости на выходе из конденсатора оказыва­ется несколько ниже температу­ры конденсации. 

Переохлаждение в конденсаторах с воздушным ох­лаждением обычно составляет примерно плюс 4-7°С. При этом температура кон­денсации примерно на 10-20°С выше температуры атмосферно­го воздуха. Затем хладагент в жидкой фазе при высокой температуре и дав­лении поступает в регулятор по­тока, где давление смеси резко уменьшается, часть жидкости при этом может испариться, переходя в парообразную фазу. Таким обра­зом, в испаритель попадает смесь пара и жидкости (точка 4).

Жидкость кипит в испарителе, отбирая тепло от окружающего воздуха, и вновь переходит в па-рообразное состояние.

Размеры испарителя выбира­ются таким образом, чтобы жид­кость полностью испарилась внутри испарителя. Поэтому тем­пература пара на выходе из испа­рителя оказывается выше темпе­ратуры кипения, происходит так называемый перегрев хладагента в испарителе. В этом случае даже самые маленькие капельки хлада­гента испаряются, и в компрессор не попадает жидкость. Следует от­метить, что в случае попадания жидкого хладагента в компрессор, так называемого «гидравличес­кого удара», возможны поврежде­ния и поломки клапанов и других деталей компрессора.

Перегретый пар выходит из испарителя (точка 1J), и цикл возобновляется.

Таким образом, хладагент по­стоянно циркулирует по замкну­тому контуру, меняя свое агрегат­ное состояние с жидкого на парообразное и наоборот.

Все компрессионные циклы холодильных машин включают два определенных уровня давле­ния. Граница между ними прохо­дит через нагнетательный кла­пан на выходе компрессора с одной стороны и выход из регу­лятора потока (из капиллярной трубки) с другой стороны.

Нагнетательный клапан комп­рессора и выходное отверстие регулятора потока являются раз­делительными точками между сторонами высокого и низкого давлений в холодильной машине.

На стороне высокого давле­ния находятся все элементы, ра­ботающие при давлении конден­сации.

На стороне низкого давления находятся все элементы, работа­ющие при давлении испарения. Несмотря на то, что существу­ет много типов компрессионных холодильных машин, принципи­альная схема цикла в них практи­чески одинакова.

От чего зависит кипение воды

Чтобы приготовить различные вкусные блюда, часто необходима вода, и, если ее нагревать, то она рано или поздно закипит. Каждый образованный человек при этом знает, что вода начинает кипеть при температуре, равной ста градусам Цельсия, и при дальнейшем нагревании ее температура не меняется. Именно это свойство воды используется в кулинарии. Однако далеко не всем известно, что это бывает не всегда так. Вода может закипать при разной температуре в зависимости от условий, в которых она находится. Давайте попробуем разобраться, от чего зависит температура кипения воды, и как это нужно использовать.

При нагревании температура воды приближается к температуре кипения, и по всему объему образуются многочисленные пузырьки, внутри которых находится водяной пар. Плотность пара меньше, чем плотность воды, поэтому сила Архимеда, действующая на пузырьки, поднимает их на поверхность. При этом объем пузырьков то увеличивается, то уменьшается, поэтому закипающая вода издает характерные звуки. Достигая поверхности, пузырьки с водяным паром лопаются, по этой причине кипящая вода интенсивно булькает, выпуская водяной пар.

Температура кипения в явном виде зависит от давления, оказываемого на поверхность воды, что объясняется зависимостью давления насыщенного пара, находящегося в пузырьках, от температуры. При этом количество пара внутри пузырьков, а вместе с этим и их объем, увеличиваются до тех пор, пока давление насыщенного пара не будет превосходить давление воды. Это давление складывается из гидростатического давления воды, обусловленного гравитационным притяжением к Земле, и внешнего атмосферного давления. Поэтому температура кипения воды увеличивается при возрастании атмосферного давления и уменьшается при его уменьшении. Только в случае нормального атмосферного давления 760 мм. рт.ст. (1 атм.) вода кипит при 1000С. График зависимости температуры кипения воды от атмосферного давления представлен ниже:

Из графика видно, что если увеличить атмосферное давление до 1,45 атм, то вода будет кипеть уже при 1100С. При давлении воздуха 2,0 атм. вода закипит при 1200С и так далее. Увеличение температуры кипения воды может быть использовано для ускорения и улучшения процесса приготовления горячих блюд. Для этого изобрели скороварки – кастрюли с особой герметично закрывающейся крышкой, снабженные специальными клапанами для регулирования температуры кипения. Из-за герметичности давление в них повышается до 2-3 атм., что обеспечивает температуру кипения воды 120-1300С. Однако при этом нужно помнить, что использование скороварок сопряжено с опасностью: пар, выходящий из них, имеет большое давление и высокую температуру. Поэтому нужно быть максимально осторожными, чтобы не получить ожог.

Обратный эффект наблюдается, если атмосферное давление понижается. В этом случае температура кипения тоже уменьшается, что и происходит при увеличении высоты над уровнем моря:




Высота над уровнем моря, м

0

300

1000

2000

3000

4000

6000

8000

Атмосферное давление, Па

101325,69

98066,50

88259,85

78453,20

68646,55

58839,90

49033,25

39226,60

Температура кипения воды

100,0

99,09

96,18

92,99

89,45

85,45

80,86

75,42

В среднем, при подъеме на 300 м температура кипения воды уменьшается на 10С и достаточно высоко в горах опускается до 800С, что может привести к некоторым трудностям в приготовлении еды.

Если же дальше уменьшать давление, например, откачивая воздух из сосуда с водой, то при давлении воздуха 0,03 атм. вода будет кипеть уже при комнатной температуре, и это достаточно необычно, так как привычная температура кипения воды – 1000С.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

Зависимость температуры кипения воды от давления. 7- 310°C, 0,01-100 кгс/см2

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Свойства рабочих сред / / Вода, лед и снег  / / Зависимость температуры кипения воды от давления. 7- 310°C, 0,01-100 кгс/см2

Зависимость температуры кипения воды от давления. 7- 310°C, 0,01-100 кгс/см2





P (кгс/см2 )

T oC

Примечание

0. 01

0.02

0.04

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0
1.033

6.698

17.20

28.64

45.45

59.67

68.68

75.42

80.86

85.45

89.45

92.99

96.18

99.09
100.0


1.5

2.0

2.5

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10. 0

20.0

25.0

50.0

100.0

110.79

119.62

126.79

132.88

142.92

151.11

158.08

164.17

169.61

174.53

179.04

211.38

222.90

262.70

309.53

Давления

выше

атмосферного

Забавная ссылка «Давление атмосферы на различной высоте над землей» для альпинистов и туристов от проекта DPVA.info.

Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.

TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

система определения истинного числа падения

Эталоник

®

Эталоник — автоматическая система определения истинного числа падения, позволяющая работать с прибором на любой высоте над уровнем моря, при любом атмосферном давлении и температуре кипения воды, обеспечивая единообразие, точность и повторяемость результатов, приводя показания числа падения к эталонному значению.

Система имеет российский и международный патенты, основанные на исследованиях, подтвержденных протоколами центра космических технологий РФ.

Специалистам, работающим с приборами для определения числа падения, давно известно, что с уменьшением температуры кипения воды показания числа падения увеличиваются; разница в показаниях может достигать величины более 20%. Например, если показания числа падения при 100°С составляли 300 ед., то при понижении температуры кипения воды, зависящей от атмосферного давления и высоты над уровнем моря, показания могут составить 360 ед. и более.

Однако, до сих пор точная величина такой зависимости не была исследована, и до последнего времени методом коррекции являлось добавление в воду пропиленгликоля или глицерина, поскольку истинное число падения — это число падения, полученное при 100°С.

Действующий в настоящее время ГОСТ ISO 3093-2016 запрещает использование веществ, влияющих на интенсивность кипения: «На показатель числа падения влияет температура кипения воды, которая связана с атмосферным давлением и высотой над уровнем моря, где расположена лаборатория. Не допускается регулировать интенсивность кипения воды в водяной бане, так как это ведет к ошибкам в результатах анализа».

ГОСТ ISO 3093-2016 абсолютно точно обозначил главную проблему: добавляя в воду уплотняющие вещества, или иным способом воздействуя на температуру кипения воды в водяной бане, мы никак не влияем на состав внутри пробирок, в которых начинается процесс кипения, выталкивающий шток-мешалки вверх, чего не происходит в обычных условиях.

В таком случае, для устранения искажений необходим способ, позволяющий корректировать показания числа падения в зависимости от температуры кипения воды. Этот способ должен обеспечить единообразие, точность и безопасность проведения измерений с соблюдением экологических и физических требований.

Многочисленные эксперименты, проведенные нами в барокамерах центра космических технологий на разных типах помолов зерна и на муке, позволили выявить следующую зависимость: с каждым градусом уменьшения температуры кипения воды в водяной бане устройства, показания числа падения увеличиваются на абсолютно одинаковую величину от значения, полученного при 100°С.

Для коррекции значений, полученных при температуре кипения воды, отличной от 100°С, был рассчитан и введен поправочный коэффициент (Кп), с учетом которого была разработана программа определения истинного числа падения.

Последующие эксперименты показали, что значения при определении числа падения с использованием разработанной программы не имеют отклонений более ±3% от среднего значения в диапазоне от 95 до 100°С, что является очень высокой степенью точности измерений.

При повышенном давлении и в условиях отрицательной высоты над уровнем моря, температура кипения воды может доходить до 102°С и более. В этом случае программа определения истинного числа падения также скорректирует полученные значения.

В новых приборах Etalonic, ПЧП-7 и ПЧП-3 нет необходимости поддержания температуры кипения воды на уровне 100°С – расчет истинного числа падения и вывод информации на монитор прибора происходят автоматически.

Автоматический расчет истинного числа падения позволяет работать с прибором при любом атмосферном давлении и температуре кипения воды, обеспечивая единообразие, точность и повторяемость результатов, приводя показания числа падения к эталонному значению.

Разработанная автоматическая система определения истинного числа падения получила название Эталоник®.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

10.12: Температура кипения — Химия LibreTexts

Когда мы нагреваем жидкость до кипения, пузырьки, образующиеся внутри жидкости, состоят из чистого пара. Если жидкость хорошо перемешать во время кипения, пар в пузырьках будет в равновесии с жидкостью и будет иметь давление, равное давлению пара при температуре кипения. Однако давление внутри пузырьков также должно быть равно внешнему давлению над жидкостью. Если бы это было не так, пузыри либо внезапно схлопнулись бы, либо внезапно расширились бы.Следовательно, когда жидкость кипит, давление паров жидкости равно внешнему давлению .

Обычно жидкость кипятят при атмосферном давлении. Если это давление является стандартным давлением в 1 атм (101,3 кПа), то температура, при которой жидкость закипает, обозначается как ее нормальная точка кипения . Это температура кипения, которая обычно указывается в химической литературе. Однако не все живут на уровне моря. Денвер, штат Колорадо, например, имеет высоту около мили, а среднее атмосферное давление там составляет всего 630 мм рт.ст. (84 кПа).Жидкости достигают давления пара 630 мм рт. Ст. При несколько более низкой температуре, чем требуется для получения 760 мм рт. Ст. (1 атм). Следовательно, жидкости в Денвере кипятят на 4–5 ° C ниже нормальной точки кипения. Поскольку температура кипения часто используется для определения жидкости, химики, живущие на больших высотах, должны учитывать эту разницу.

Зависимость температуры кипения от внешнего давления часто может быть очень полезной. Химики часто очищают жидкости, кипятя их и собирая пар, процесс, известный как дистилляция.Некоторые жидкости имеют настолько высокие температуры кипения, что они начинают разлагаться до того, как можно будет провести дистилляцию. Такую жидкость часто можно перегонять при пониженном давлении. В этом случае температура кипения намного ниже, и риск разложения значительно меньше. В скороварке используется обратная процедура. Давление внутри герметичной плиты возрастает до тех пор, пока не станет больше атмосферного, поэтому вода, используемая для приготовления пищи, закипает при температуре выше ее нормальной точки кипения. Поэтому приготовление происходит быстрее.

В следующем видео подчеркивается идея о том, что точка кипения зависит как от температуры, так и от давления. На видео вода кипятится в колбе, которую затем закрывают пробкой и снимают с источника тепла. Когда холодная вода наливается на верхнюю часть колбы, она охлаждает газ над жидкой водой. Это снижает давление пара над водой. Более низкое давление пара соответствует более низкой температуре кипения, и поэтому вода снова закипает. Обратите внимание, что если бы жидкость на дне охлаждалась, то эти последующие кипения не происходили бы.

Видео \ (\ PageIndex {1} \): Так вы думали, что кипятить воду можно только с помощью тепла? Посмотрите, как мы переворачиваем его вверх дном и используем кубики льда. Имейте в виду, что здесь требуется немного науки, и все необходимые вам предметы уже есть у вас дома. Берем стеклянную бутылку, наполняем ее на 1/3 водой, установленной на плите, до хорошего кипения 100 ºC, снимаем духовкой, даем остыть в течение 5-10 секунд, затем снова закрываем крышку. Переверните бутылку в холодную миску со льдом с кубиками льда на дне и наблюдайте, как вода снова закипает у вас на глазах.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): точки кипения

По рисунку, показывающему точки кипения четырех алканов, оцените точки кипения четырех алканов при понижении давления до 600 мм рт.

Давление паров четырех жидких алканов.

Решение

Изучая линию 600 мм рт. Ст. На графике, мы обнаруживаем, что она соответствует кривой давления паров для пентана при температуре около 29 ° C.Соответственно, это точка кипения пентана при 600 мм рт. Точно так же мы находим точку кипения гексана 61 ° C, а гептана 90 ° C. Температура кипения октана выше 100 ° C и не может быть определена по графику.

Точка кипения воды при более высоком давлении

Когда вода нагревается, она достигает температуры — точки кипения — при которой давление пара достаточно велико, чтобы внутри воды образовывались пузырьки. Температура кипения воды зависит от давления.

Онлайн-калькулятор точки кипения воды

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета точки кипения воды при заданном абсолютном давлении.
Температура на выходе указывается в ° C, ° F, K и ° R.

Примечание! Давление должно находиться в пределах 1-220 бар, 14,7-3200 фунтов на квадратный дюйм, 760-165 000 мм рт. Ст. Или 30-6500 дюймов рт. Ст.

Точки кипения воды при абсолютном давлении в диапазоне от 1 до 70 бар или от 14,7 до 1000 фунтов на квадратный дюйм указаны на рисунках и в таблицах ниже:

См. Вода и тяжелая вода для получения информации о термодинамических свойствах при стандартных условиях.
См. Также другие свойства Вода при изменении температуры и давления : Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность и удельный вес, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации, pK w , нормальной и тяжелой воды, точки плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях равновесия газ-жидкость, давление насыщения, удельный вес, удельная теплоемкость (теплоемкость), удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и давление пара в газе. жидкое равновесие.

1402 902

9024

37

Абсолютное давление Точка кипения воды
[бар]
[1×10 9018 Pa 9024] [бар]

[мм рт. Ст.] [дюйм рт.92 100 212
1,034 15,0 776 30,54 101 213
1,103 16,02
1,172 17,0 879 34,61 104 219
1,241 18,0 931 36.65 106 222
1,310 19,0 983 38,68 107 225
1,379 20,0 109243

20,0 109243

1,517 22,0 1138 44,79 112 233
1,655 24,0 1241 48.86 114 238
1,793 26,0 1345 52,94 117 242
1,931
2,068 30,0 1551 61,08 121 250
2,206 32,0 1655 65.15 123 254
2,344 34,0 1758 69,22 125 258
2,482 36,062 36,062
2,620 38,0 1965 77,37 129 264
2,758 40,0 2069 81.44 131 267
2,896 42,0 2172 85,51 132 270
3,034 44,0 3,034 44,0 3,172 46,0 2379 93,66 135 276
3,309 48,0 2482 97.73 137 279
3,447 50,0 2586 101,8 138 281
3,585 52,0 26243 9024 902

3,585 52,0 3,723 54,0 2793 109,9 141 286
3,861 56,0 2896 114.0 142 288
3,999 58,0 2999 118,1 144 291
4,137 602
4,275 62,0 3206 126,2 146 295
4,413 64,0 3310 130.3 147 297
4,551 66,0 3413 134,4 148 299
4,688 303
4,688 68,02
4,826 70,0 3620 142,5 151 303
4,964 72,0 3723 146.6 152 305
5,102 74,0 3827 150,7 153 307
5,240 76,0

5,378 78,0 4034 158,8 155 310
5,516 80,0 4137 162.9 156 312
5,654 82,0 4241 167,0 157 314
5,792
5,929 86,0 4447 175,1 158 317
6,067 88,0 4551 179.2 159 319
6,205 90,0 4654 183,2 160 320
6,343 92,0 6,481 94,0 4861 191,4 162 323
6,619 96,0 4965 195.5 163 325
6,757 98,0 5068 199,5 164 326
6,895 100 5242

6,895 100 52450 7,239 105 5430 213,8 ​​ 166 331
7,584 110 5689 224.0 168 335
7,929 115 5947 234,1 170 338
8,274 120 6242

8,274 120 6242

10,34 150 7757 305,4 181 359
12,07 175 9050 356.3 189 372
13,79 200 10343 407,2 194 382
15.51 17,24 250 12929 509,0 205 401
18,96 275 14222 559.9 210 410
20,68 300 15514 610,8 214 417
22,41 325 16245
24,13 350 18100 712,6 222 432
25,86 375 19393 763.5 226 438
27,58 400 20686 814,4 229 445
29,30 31,03 450 23272 916,2 236 456
32,75 475 24565 967.1 239 462
34,47 500 25857 1018 242 467
36,20 525

37,92 550 28443 1120 247 477
39,64 575 29736 1171 902 902 902 600 31029 1222 252 486
43,09 625 32322 1273 255 442 442 257 495
46,54 675 34908 1374 260 499
48.26 700 36200 1425 262 503
49,99 725 37493 1476 264 24 507 902 902 902 266 511
53,43 775 40079 1578 268 515
55.16 800 41372 1629 270 518
56,88 825 42665 1680 272
274 ​​ 525
60,33 875 45251 1782 276 529
62.05 900 46543 1832 278 532
65,50 950 49129 1934 281 5350 9015 285 545
75,06 1089 56301 2217 290 555
84.64 1228 63485 2499 298 570
98,78 1433 74091 2917 3103 2917 3103 321 610
127,9 1854 95895 3775 329 625
147.3 2136 110462 4349 341 645
163,3 2369 122493 4823 343 349 349 360 680
213,5 3096 160131 6304 371 700
222.4 3226 166829 6568 374 706
  • T ( o C) = 5/9 [T ( o F) — 32]
  • 900b10 1 psi / дюйм 2 ) = 6 894,76 Па (Н / м 2 ) = 0,068948 бар = 51,7149 мм рт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *