Почему не меняется температура воды пока вся она не затвердеет кратко

Обновлено: 04.07.2024

Вода Горячее, чем точка кипения и холоднее точки замерзания. Жидкая вода может быть горячее 100 ° C (212 ° F) и холоднее 0 ° C (32 ° F). Нагревание воды выше точки кипения без закипания называется перегревом. Если вода перегрета, она может превысить точку кипения без кипения.

Кроме того, какую самую горячую воду можно вскипятить?

На уровне моря вода закипает при 100 ° C (212 ° F) и замерзает при 0 ° C (32 ° F). Если кипятить воду под более высоким давлением (например, ниже уровня моря), температура кипения будет выше 100 ° C.

Соответственно, можно ли получить воду горячее кипящей?

перегретый вода - это жидкая вода под давлением при температуре от обычной точки кипения 100 ° C (212 ° F) до критической температуры 374 ° C (705 ° F).

Почему кипяток держится при 100 градусах? Температура воды не будет превышать 100 градусов, потому что выше этого вода больше не будет жидкой, она будет в газообразном состоянии (пар). … Кроме того, молекулы газа, покидающие жидкость, отводят тепловую энергию от жидкости. Поэтому температура жидкость остается постоянной при кипении.

Кипяток выше 212 градусов?

Будет ли вода закипать на слабом огне?

Жидкости, нагретые до высокой температуры, быстро закипят, а жидкости, нагретые до на более низком огне будет кипеть.

Какие стадии кипячения?

Есть 4 стадии закипания воды:

Медленное кипячение - ранняя стадия, когда температура еще относительно низкая. В горшке очень мало активности. …
Варить на медленном огне - жар меняется с низкого на средний. …
Быстрое кипение - переход от среднего к средне-сильному огню. …
Прокатное кипение - Сейчас на сильном огне.

В чем разница между кипением и продолжающимся кипением?

Варка - один из самых простых способов приготовления. Из него готовят все, от макарон до свежих овощей и мяса. … А непрерывное кипение - это самый высокий и самый горячий из возможных уровней приготовления, в то время как легкое кипение, также известное как тушение, является более умеренным уровнем приготовления.

Что горячее кипятка или пара?

Кипящая вода представляет собой смесь насыщенного жидкого пара, но пар представляет собой либо насыщенный пар, либо перегретый пар. Пар может быть перегрет только тогда, когда применяемая температура выше, чем температура насыщения для данного давления. Следовательно пар всегда горячее кипящей воды.

Почему не меняется температура воды при кипении?

При температуре кипения температура больше не повышается с добавлением тепла потому что энергия снова используется для разрыва межмолекулярных связей. После того, как вся вода была доведена до состояния пара, температура будет продолжать линейно повышаться по мере добавления тепла.

Почему температура кипящей воды остается на уровне 100 градусов независимо от того, как долго она нагревается?

Во время кипения тепловая энергия используется для разрыва связи молекул жидкости. В это время не происходит изменения скорости, а затем не изменяется средняя кинетическая энергия молекул. Вот почему температура остается постоянной во время фазового перехода.

Что происходит с температурой воды при кипении?

При кипячении воды Почему снижается уровень жидкости?

Давление паров жидкость снижает давление, оказываемое на жидкость атмосферой. В результате жидкости с высоким давлением пара имеют более низкие точки кипения.

Пар горячее огня?

Ответ на этот вопрос пар. … Фазовый переход - это когда жидкая вода нагревается до состояния пара.

Вода кипит при 211 градусах?

При 211 градусах вода горячая. При 212 градусах закипает. А с кипящей водой идет пар. А с паром можно привести поезд в движение.

Помогает ли соль закипать воде?

Один особенно упорный миф заключается в том, что добавление соли заставит воду дольше закипеть. С химической точки зрения это правда, что соль повышает температуру кипения; однако количество соли, используемой при приготовлении пищи, настолько мало, что это не повлияет на время.

Вода закипает быстрее при более высоких температурах?

Поскольку вода кипит при более низкой температуре на больших высотах, вода закипает быстрее, но для приготовления пищи необходимо более длительное время кипячения.

Вода закипает быстрее при более высокой температуре?

На более высоком уровне более низкое атмосферное давление означает, что нагретая вода достигает своего точка кипения быстрее- т.е. при более низкой температуре.

Как долго должно вариться яйцо?

Поместите яйца в среднюю кастрюлю и залейте холодной водой на 1 см. Доведите до кипения, затем накройте кастрюлю и выключите огонь. Дайте яйцам приготовиться под крышкой, чтобы 9 до 12 минутв зависимости от желаемой степени готовности (см. фото).

Считаются ли маленькие пузырьки кипящими?

Когда образуются первые пузырьки, вода может быть еще теплой. Фактически, эти крохотные пузыри на самом деле не имеют ничего общего с пузырями кипения. Эти пузыри наполнены горячей испаренной водой. Однако первые пузыри, находящиеся на дне, наполнены обычным старым воздухом.

Кипяток горячее огня?

Температура воды останется прежней, но при более сильном кипении пар будет немного горячее. Какой бы горячий огонь ни поставил под кастрюлю с кипятком, вода не станет горячее.

Почему жидкая вода не может превышать температуру кипения?

Чем выше температура, чем выше давление пара становится. При 212F или 100C давление пара теперь равно давлению воздуха на уровне моря. Это означает, что, если контейнер открыт, вода не может достичь равновесия, даже если над жидкостью находится чистый водяной пар.

Какие стадии фурункула?

Фурункул начинается с твердого, красного, болезненного образования, обычно размером около полдюйма. В течение следующих нескольких дней шишка становится мягче, крупнее и болезненнее.

Симптомы фурункула

Кожа вокруг фурункула заражается. …
Вокруг исходного фурункула могут появиться новые фурункулы.
Может развиться лихорадка.
Лимфатические узлы могут увеличиваться.

Что делать, если фурункул не стекает?

Однако вы можете попробовать эти безопасные домашние процедуры:

Если вещество в твердом состоянии будет отдавать энергию — оно будет остывать. При этом с определенной температуры начинает происходить процесс плавления — тело переходит из твердого состояния в жидкое.

Если же мы будем сообщать энергию жидкости (нагревать ее), то с определенной температуры начнется процесс отвердевания (кристаллизации). Жидкость перейдет в твердое состояние.

Процесс плавления кристаллического тела довольно сложный. Для того чтобы более детально его изучить, мы рассмотрим график зависимости температуры твердого тела от времени его последовательного нагревания и охлаждения.

График плавления льда и отвердевания воды

В качестве кристаллического тела будем рассматривать лёд. График плавления льда и отвердевания воды изображен на рисунке 1. Здесь по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной — температура льда. Для нагревания льда будем использовать обычную горелку.

Рисунок 1. График зависимости температуры льда от времени нагревания

Разберем каждый участок графика.

Точка A
Это наша начальная точка, начало наблюдения за процессом. Здесь температура льда была равна $-40 \degree C$

Участок AB
Идет нагревание льда, его температура увеличивается с $-40 \degree C$ до $0 \degree C$

Точка B
Достигнув температуры $0 \degree C$, лед начинает плавится. Это его температура плавления.

Участок BC
Лед плавится, но его температура в это время не увеличивается. Процессу плавления соответствует именно этот участок графика.

В течение всего времени плавления температура льда не меняется, хотя мы продолжаем его нагревать

Точка C
В этот момент весь лед расплавился и превратился в воду

Участок CD
На это участке графика идет нагревание воды до $+40 \degree C$

Точка D
Вода имеет температуру $+40 \degree C$. В этот момент мы выключаем горелку

Участок DE
Температура воды снижается, она охлаждается

Точка E
Температуры воды достигает $0 \degree C$. Начинается ее отвердевание (кристаллизация)

Участок EF
На этом участке графика идет процесс отвердевания (кристаллизации) воды.

Пока вся вода не затвердеет, ее температура не изменится

Точка F
В этот момент вся вода превратится в лёд

Участок FK
Температура льда понижается

Графики плавления олова и свинца

На графиках часто указывают какой-то один процесс (либо отвердевание, либо плавление), но для нескольких веществ. Это делается для наглядного сравнениях их свойств.

Подобный график представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Графики для процесса плавлении олова и свинца

Процесс плавления олова соответствует участку CD, а процесс плавления свинца — участку AB.

Участок AB находится выше участка CD. Это означает, что свинец имеет большую температуру плавления, чем олово. На графике отмечены эти температуры. Для свинца это $327 \degree C$, а для олова $232 \degree C$.

Также мы можем судить о времени процесса плавления. Участок AB имеет большую длину, чем участок CD. Значит, свинец плавился большее время, чем олово. При этом, свинец начал плавиться раньше.

Все мы знаем из школьного курса физики, что при изменении веществом своего агрегатного состояния происходит фазовый переход. Вещество в твёрдом состоянии может напрямую перейти в газообразное. Например, когда температура сухого льда (твёрдого диоксида углерода, CO₂) повышается, он превращается в газ. Этот процесс называется сублимацией или возгонкой.

Но чаще происходят другие процессы. К примеру, когда вода замерзает, из жидкого состояния она переходит в твёрдое (кристаллизация). Когда камни плавятся в лаве, из твёрдого вещества они превращаются в жидкость (плавление). Когда вода закипает в чайнике, из жидкости она становится газом (испарение и кипение). Пока рассматриваемое вещество при подведении или отведении дополнительного тепла переходит в новое состояние – жидкое, твёрдое или газообразное, температура не меняется. Почему так происходит?

Подробное объяснение почему при плавлении температура не меняется

Представьте, что вы спокойно пьёте лимонад (который имеет примерно ту же теплоёмкость, что и обычная вода). В этом лимонаде плавают кусочки льда. Температура этой наполовину лимонадной, наполовину ледяной смеси находится вблизи нуля градусов по Цельсию. Пока вы держите в ладонях стакан и наблюдаете за происходящим в нём процессом, лёд начинает таять, однако содержимое ёмкости не нагревается, пока весь лёд в ней не растает.

Вопрос. Почему при плавлении температура не меняется? Тепловая энергия, поступающая из окружающей среды, плавит лёд, не нагревая смесь в целом. Делает ли это уравнение для расчёта количества теплоты ( , где — количество теплоты, — масса образца, — изменение температуры) бесполезным? Вовсе нет – это лишь означает, что оно неприменимо к фазовому переходу.

Можно построить график зависимости температуры вещества от количества переданной теплоты . К примеру, на Рис. 1 представлен график фазовых переходов льда, взятого из морозильной камеры. Участок соответствует нагреванию льда, участок — плавлению льда, участок — нагреванию получившейся воды, участок — кипению воды, участок — нагреванию полученного пара.

Рис. 1. График фазовых переходов H₂0.

Как видно, кривая обычно возрастает, то есть увеличение теплоты приводит к возрастанию температуры. Однако кривая идёт горизонтально при фазовых переходах (при температурах и ), поскольку изменение состояния вещества требует энергии. После того, как переход завершается, температура вновь начинает возрастать.

Давайте представим, что вы взяли мешок со льдом и поставил его на кухонную плиту. Перед этим температура льда была ниже температуры замерзания воды, скажем -5 °C. Но на плите она начала изменяться. Пока фазовый переход не происходит, температура льда линейно возрастает при увеличении количества подведенной теплоты , где c = 2100 Дж/(кг⋅°C) — удельная теплоемкость льда.

Когда же лёд достигает температуры в t₁ = 0 °C, он становится слишком тёплым, чтобы оставаться в твёрдом состоянии, и начинает плавиться, испытывая фазовый переход (кривая на графике выравнивается). Этот процесс – разрушение кристаллической решётки льда – нуждается в энергии, которая вырабатывается источником тепла. Вот почему при плавлении температура не меняется.

Вы измеряете температуру воды. Удивительно, но пока вода кипит, её температура также не изменяется. И снова, для завершения перехода – из жидкого состояния в газообразное – требуется определённое количество теплоты.

Что же произойдёт дальше, когда мешок расширится до немыслимых размеров? Лучше не проверять, поскольку мешок может взорваться, и вы ошпаритесь горячим паром и кипящей водой.

Сегодня довести воду до кипения не представляет каких-либо трудностей. Для этого нужно всего лишь включить на кухне плиту и поставьте на нее чайник. Обычно кипячение воды занимает всего несколько минут. Но вы наверняка замечали, что после кипения вода охлаждается до своей первоначальной температуры гораздо дольше. Чтобы остыть до двадцати градусов по Цельсию может потребоваться несколько часов (в зависимости от конструкции чайника). Почему вода нагревается быстро, а охлаждается так медленно?

Быстрый нагрев и медленное охлаждение

Давайте рассмотрим это явление на примере металлического чайника, наполненного водой. Вода, которую нужно нагреть от нормальной комнатной температуры (около 20 градусов по Цельсию) до температуры кипения, должна преодолеть разницу в 80 градусов. При этом она поглотит определенное количество энергии, которая преобразуется в кинетическую энергию молекул воды.

Количества тепла, необходимое для нагрева тела определенной температурой, можно рассчитать с использованием следующего соотношения:

Q = масса тела * удельная теплоемкость * разница температур

Из этой простой формулы есть несколько интересных следствий. Чем больше масса тела, тем больше тепла оно потребляет. Разные вещества потребляют разное количество энергии. Чем выше желаемая температура, тем больше энергии нам потребуется на нагрев.

Охлаждение работает точно так же, но с одним небольшим отличием - тепло в этом случае передается от горячей воды во внешнее пространство вокруг чайника.

Температура варочной панели обычно составляет несколько сотен градусов Цельсия. Поэтому она может передавать значительное количество энергии в воду и быстро нагревать ее до температуры, при которой она начинает испаряться (100 °С) Для такого же быстрого охлаждения нам понадобится такая же большая разница температур – температура внешней среды должна быть минус несколько сотен градусов Цельсия. Безусловно, ничего подобного в природе не встречается, поскольку минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной -273,15°С (абсолютный ноль температуры). А наш хладагент (воздух вокруг чайника) имеет температуру около + 20 °C. Таким образом, охлаждение происходит намного медленнее, чем нагрев воды.

Тепло - вид энергии

Большинство людей недооценивает количество энергии, которую потребляет вода для ее нагрева. Для нагрева 1 кг воды на 1 градус требуется 4187 Дж. На первый взгляд это не очень интересно.

Но представьте, что мы приложим то же количество энергии не для нагрева 1 кг воды, а для ее ускорения (кинетическая энергия).

Читайте также: