Совет 1: Температура кипения: особенности

Кипение - казалось бы, простой физический процесс, известный каждому, хоть раз в жизни вскипятившему чайник. Однако у него есть немало особенностей, которые физики изучают в лабораториях, а хозяйки — на кухнях. Даже температура кипения далеко не постоянна, а меняется в зависимости от различных факторов.

Кипение жидкости



При кипении жидкость начинается интенсивно превращаться в пар, в ней образуются паровые пузырьки, поднимающиеся на поверхность. При нагревании сначала пар появляется только на поверхности жидкости, затем этот процесс начинается по всему объему. Появляются мелкие пузырьки на дне и стенках посуды. При повышении температуры давление внутри пузырей возрастает, они увеличиваются и поднимаются вверх.

Когда температура достигает так называемой точки кипения, начинается бурное образование пузырьков, их становится много, жидкость закипает. Образуется пар, температура которого остается постоянной, пока не выкипит вся вода. Если парообразование происходит в обычных условиях, при стандартом давлении 100 мПа, его температура равна 100оС. Если же искусственно увеличить давление, можно получить перегретый пар. Ученым удалось нагреть водяной пар до температуры 1227оС, при дальнейшем нагреве диссоциация ионов превращает пар в плазму.

При заданном составе и постоянном давлении температура кипения любой жидкости постоянна. В учебниках и пособиях по физике можно увидеть таблицы, указывающие температуру кипения различных жидкостей и даже металлов. Например, вода закипает при температуре 100оС, этиловый спирт при 78,3оС, эфир при 34,6оС, золото при 2600оС, а серебро при 1950оС. Это данные для стандартного давления 100 мПа, оно рассчитывается на уровне моря.

Как изменить температуру кипения



Если давление снижается, температура кипения уменьшается, даже если состав остается прежним. Это значит, что если подняться с котелком воды на гору высотой 4000 метров и поставить ее на костер, вода закипит при 85оС, для этого понадобится гораздо меньше дров, чем внизу.

Хозяйкам будет интересно сравнение со скороваркой, в которой давление искусственно увеличивается. Температура кипения воды при этом также увеличивается, за счет чего пища готовится гораздо быстрее. Современные скороварки позволяют плавно изменять температуру кипения от 115 до 130оС и более.

Еще один секрет температуры кипения воды заключается в ее составе. Жесткая вода, в состав которой входят различные соли, закипает дольше и требует для нагрева больше энергии. Если добавить в литр воды две столовые ложки соли, температура кипения ее увеличится на 10оС. То же самое можно сказать о сахаре, 10% сахарный сироп закипает при температуре 100,1оС.

Совет 2: Какие соединения относятся к органическим

Органическими называют соединения углерода с другими химическими элементами, а науку, которая изучает законы их превращений, органической химией. Число изученных органических соединений превышает 10 млн, такое многообразие обусловлено особенностями самих углеродных атомов.
Инструкция
1
Одной из важнейших особенностей атомов углерода является их способность образовывать прочные связи друг с другом. Из-за этого молекулы, которые содержат цепи углеродных атомов, устойчивы при обычных условиях.
2
Изучение органических соединений при помощи рентгеновских лучей показало, что в них атомы углерода расположены не на одной прямой, а зигзагообразно. Дело в том, что четыре валентности атома углерода направлены определенным образом по отношению друг к другу - их взаимное расположение соответствует линиям, исходящим из центра тетраэдра и идущим к его углам.
3
Не все соединения углерода считаются органическими, например, углекислый газ, синильная кислота, сероуглерод традиционно относят к неорганическим. Принято считать, что прототипом органических соединений является метан.
4
В молекулах органических соединений цепи углеродных атомов могут быть как открытыми, так и замкнутыми. Производные первого типа называют соединениями с открытой цепью, а другие — циклическими.
5
Углеводороды — это соединения, состоящие только из атомов углерода и водорода, все они образуют ряды. В них каждый последующий член может быть произведен от предыдущего путем добавления одной группы. Такие ряды называют гомологичными, их различают друг от друга по первому члену. Например, углеводороды, принадлежащие гомологичному ряду метана, являются его гомологами.
6
Члены одного и того же гомологического ряда похожи друг на друга в химическом отношении. Например, для гомологов метана характерны те же реакции, что и для него самого, различия заключаются лишь в легкости их протекания.
7
Физические константы гомологов изменяются довольно закономерно. Для гомологического ряда метана увеличение молекулярного веса сопровождается возрастанием температуры кипения и плавления. Подобные закономерности, как правило, сохраняются и для других рядов, однако по отношению к плотностям они иногда имеют обратный характер.
8
Одна из важнейших особенностей протекания органических реакций - подавляющее большинство органических соединений не подвергается электролитической диссоциации. Причиной является малая полярность связей, так как валентные связи углерода с водородом и различными металлоидами по прочности близки друг к другу. Внешне это проявляется в сравнительно низких температурах кипения и плавления большинства органических веществ.
9
Другая особенность состоит в том, что время, необходимое для завершения реакций между органическим соединениями, часто измеряется не секундами или минутами, а часами, при этом реакции протекают с заметной скоростью только при повышенных температурах и, как правило, не доходят до конца.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500