ciecze

Temperatura topnienia, temperatura zamarzania,Temperatura wrzenia

Temperatura topnienia i temperatura zamrażania

czyste, krystaliczne ciała stałe mają charakterystyczną temperaturę topnienia, temperaturę, w której ciało stałe topi się, aby stać się cieczą. Przejście między ciałem stałym i cieczą jest tak ostre dla małych próbek czystej substancji, że temperatura topnienia może być mierzona do 0,1 oC. Temperatura topnienia stałego tlenu, na przykład, wynosi-218,4 oC.

ciecze mają charakterystyczną temperaturę, w której zamieniają się w Ciała stałe, znaną jako punkt zamarzania., W teorii temperatura topnienia ciała stałego powinna byćtak samo jak temperatura zamarzania cieczy. W praktyce można zaobserwować niewielkie różnice między tymi parametrami.

trudno jest, jeśli nie jest to niemożliwe, podgrzać ciało stałe powyżej jego temperatury topnienia, ponieważ ciepło, które wchodzi do ciała stałego w jego temperaturze topnienia, służy do przekształcenia ciała stałego w aliquid. Możliwe jest jednak schłodzenie niektórych cieczy do temperatury poniżej ich punktów zamrażania bez tworzenia się substancji stałej. Gdy to się stanie, ciecz zostanie przechłodzona.,

przykład przechłodzonej cieczy można uzyskać poprzez ogrzewanie stałego acetatetrihydratu sodu (NaCH3CO2 3 H2O). Kiedy to ciało stałe topi się, octan sodu rozpuszcza się w wodzie, która została uwięziona w krysztale, tworząc roztwór.Gdy roztwór ostygnie do temperatury pokojowej, powinien zestalić. IFA mały kryształ trójwodnego octanu sodu dodaje się do cieczy, jednak zawartość kolby zestala się w ciągu kilku sekund.,

ciecz może ulec przechłodzeniu, ponieważ cząstki w ciele stałym są zapakowane w strukturę charakterystyczną dla danej substancji. Niektóre z nich tworzą się bardzo łatwo, inne nie. Niektórzy potrzebują cząstki pyłu lub kryształu nasion, aby działać jako miejsce, w którym kryształ może rosnąć. Aby utworzyć kryształy trójwodnego Sodium octanu, jony Na+, jony CH3CO2 i cząsteczki wody muszą się ze sobą połączyć we właściwej orientacji., Dla tych cząstek trudno jest się zorganizować, ale kryształ nasienny może zapewnić ramy, na których może rosnąć właściwe rozmieszczenie jonów i cząsteczek wody.

ponieważ trudno jest podgrzać ciała stałe do temperatury wyższej niż ich temperatura topnienia, a ponieważ czyste ciała stałe mają tendencję do topnienia się w bardzo małym zakresie temperatur, temperatury topnienia są często używane do identyfikacji związków. Możemy na przykład rozróżnić trzy znane cukry: glukozę (MP = 150oC), fruktozę (MP =103-105oc) i sacharozę (MP = 185-186oc), wyznaczając temperaturę topnienia małej próbki.,

Pomiary temperatury topnienia ciała stałego mogą również dostarczyć informacji o czystości substancji. Czyste, krystaliczne ciała stałe topią się w bardzo wąskim zakresie temperatur, podczas gdy mieszaniny topią się w szerokim zakresie temperatur. Mieszaniny mają również tendencję do krzepnięcia w temperaturach poniżej temperatury topnienia czystych ciał stałych.

Temperatura wrzenia

gdy ciecz jest podgrzewana, ostatecznie osiąga temperaturę, w której ciśnienie pary jest na tyle duże, że pęcherzyki tworzą się wewnątrz ciała cieczy. Temperatura ta nazywa się temperaturą wrzenia., Gdy ciecz zacznie się gotować, temperatura pozostaje stała, aż cała ciecz zostanie przekształcona w gaz.

normalna temperatura wrzenia wody wynosi 100oC. Ale jeśli spróbujesz ugotować jajko w wodzie podczas biwakowania w Górach Skalistych na wysokości 10 000 stóp, przekonasz się, że potrzeba więcej czasu, aby jajko gotować, ponieważ woda gotuje się tylko na 90oCat tej wysokości.

teoretycznie nie powinno być możliwości podgrzania cieczy do temperatur powyżej jej normalnego punktu rozruchu., Zanim kuchenki mikrofalowe stały się popularne, jednak używano szybkowarówaby zmniejszyć czas potrzebny na gotowanie żywności. W typowej szybkowarze watercan pozostaje cieczą w temperaturach sięgających 120oC, a żywność gotuje się w niewielkiej ilości w jednej trzeciej normalnego czasu.

aby wyjaśnić, dlaczego woda gotuje się w temperaturze 90oC w górach i 120oC w szybkowarze ina, mimo że normalna temperatura wrzenia wody wynosi 100oC, musimy zrozumieć, dlaczego płyn gotuje się., Z definicji ciecz gotuje się, gdy paryciśnienie gazu uciekającego z cieczy jest równe ciśnieniu wywieranemu na płyn przez jego otoczenie, jak pokazano na rysunku poniżej.

normalna temperatura wrzenia wody wynosi 100oC, ponieważ jest to temperatura, w której ciśnienie pary wody wynosi 760 mmHg, Lub 1 atm., W normalnych warunkach, gdyciśnienie atmosfery wynosi około 760 mmHg, woda gotuje się w 100oC.At 10 000 stóp nad poziomem morza, ciśnienie atmosferyczne wynosi tylko 526 mmHg. Podczas tych zmian woda gotuje się, gdy jej ciśnienie pary wynosi 526 mmHg, co występuje w temperaturze 90oC.

Szybkowary są wyposażone w zawór, który pozwala na ucieczkę gazu, gdy ciśnienie w garnku przekroczy pewną ustaloną wartość. Zawór ten jest często ustawiony na 15 psi, co oznacza, że para wodna wewnątrz garnka musi osiągnąć ciśnienie 2 atm, zanim może uciec.,Ponieważ woda nie osiąga ciśnienia pary 2 atm do temperatury 120oC, gotuje się w tym pojemniku w temperaturze 120oC.

Mają tendencję do wyboczenia, gdy nie ma zadrapań na ścianach pojemnika, w którym mogą tworzyć się pęcherzyki. Unikanie bumpingu jest możliwe dzięki dodaniu do cieczy kilku wrzących wiórów, które zapewniają szorstką powierzchnię, na której mogą powstawać bąbelki. Podczas gotowania wióry są używane, zasadniczo wszystkie grudki, które wznoszą się przez postać roztworu na powierzchni tych wiórów.