Zašto je lakše plivati u slanoj vodi nego u slatkoj?
Lakše je plivati u slanoj vodi nego u slatkoj jer sol otežava vodu: ako uzmete dva rezervoara istog kapaciteta, jedan sa slanom vodom, a drugi sa slatkom vodom, rezervoar sa slanom vodom će težiti malo više . I što je veća gustina (težina) vode, lakše je plivati u njoj.
Predmet može plutati u tečnosti ako je njegova težina jednaka težini voda koju istiskuje ili istiskuje (voda se istiskuje da bi se napravilo mjesta za neki predmet). Možete ga pogledati sa druge strane: kada sednete u kadu, vidite da nivo vode u njoj raste. Ako srušite vodu koju je vaše tijelo istisnulo, težina te vode će biti jednaka težini vašeg tijela. Ako voda ima povećanu gustinu, kao npr slanu vodu, tada će vaše tijelo istisnuti manje od toga (tj. bit će potrebno manje vode da bi bila jednaka vašoj tjelesnoj težini), a vi ćete izroniti više kada se uspinjete nego da ste izronili u slatkoj vodi.
Prva čaša sadrži običnu slatku vodu, druga čaša sadrži slanu vodu,
u trećem - veoma slano.
Što bolje zadržava toplinu: slatka ili slana voda?
Dvije posude su bile napunjene svježom vodom. Grijani su oko 10 minuta. Zatim su u jednu od posuda dodane 2 kašike soli i označene kao „slana voda“. U prvom pokušaju nije bilo primjetne razlike, temperatura je bila 120 stepeni. U drugom pokušaju dodali smo još 2 žlice soli i razlika je postala primjetna. Slana voda se hladi mnogo brže od normalne vode voda iz česme. U sklopu eksperimenta praćena je količina soli u vodi. Kada je temperatura vode dostigla 90 stepeni, počelo je prikupljanje podataka. Tokom eksperimenta korišteni su isti termometri.
Zašto je voda u okeanu slana?
Sol sa Zemljine površine se stalno otapa i završava u okeanu.
Kada bi se svi okeani isušili, preostala sol bi se mogla iskoristiti za izgradnju zida visine 230 km i debljine skoro 2 km. Takav zid mogao bi kružiti cijelim globusom duž ekvatora. Ili drugo poređenje. Sol svih isušenih okeana je 15 puta veća zapremine od celog evropskog kontinenta!
Obična sol se dobiva iz morske vode, slanih izvora ili iz razvoja ležišta kamene soli. Morska voda sadrži 3-3,5% soli. Unutrašnja mora, kao što su Sredozemno more, Crveno more, sadrže više soli od otvoreno more. Mrtvo more, koje zauzima samo 728 kvadratnih metara. km., sadrži oko 10.523.000.000 tona soli.
U prosjeku, litar morske vode sadrži oko 30 g soli. Naslage kamene soli u razni dijelovi zemlja je nastala prije mnogo miliona godina kao rezultat isparavanja morske vode. Da bi se formirala kamena so, devet desetina zapremine morske vode mora da ispari; Vjeruje se da je na mjestu modernih nalazišta ove soli bilo unutrašnja mora. Isparile su brže nego što je nova morska voda ulazila - pa su se pojavile naslage kamene soli.
Glavna količina kuhinjske soli se dobija iz kamene soli. Obično se mine postavljaju na ležišta soli. Pumpa kroz cijevi čista voda, koji rastvara sol. Kroz drugu cijev ovo rješenje izlazi na površinu.
Zašto slatka voda ključa brže od slane vode?
Slana voda ključa više od visoke temperature nego slatka voda, odnosno, pod istim uslovima grejanja, slatka voda će ključati brže, slana voda će ključati kasnije. Postoji čitava fizičko-hemijska teorija zašto je to tako, ali "na prste" to se može objasniti na sljedeći način. Molekuli vode se vežu za jone soli - dolazi do procesa hidratacije. Veza između molekula vode je slabija od veze nastala hidratacijom. Zbog toga se molekul slatke vode lakše (na nižoj temperaturi) odvaja od „okruženja“ – tj. grubo govoreći, ispari. A da bi molekul vode s otopljenom soli "pobjegao iz zagrljaja" soli i drugih molekula vode, potrebno je više energije, tj. visoke temperature.
Vrenje je proces isparavanja koji nastaje kada se tečnost dovede do tačke ključanja. Svaka osoba je mirna školske klupe zna da voda ključa na t=100˚S. Ali mnoge ljude zanima pitanje koja voda brže ključa: slana ili svježa?
Šta je proces ključanja?
Kuhanje je prilično složen proces koji se sastoji od četiri faze:
- Prva faza karakterizira pojava malih mjehurića zraka koji se pojavljuju i na površini tekućine i sa strane. Njihova pojava je rezultat širenja mjehurića zraka koji se nalaze u mikroskopskim pukotinama u posudi.
- Tokom druge faze možete vidjeti da se mjehurići povećavaju u volumenu i sve više ih se pojavljuje na vrhu. Ovaj fenomen se objašnjava povećanjem temperature, pri čemu se povećava pritisak na mjehuriće. Hvala za Arhimedova sila završavaju na površini. Ako nema vremena da se zagrije do tačke ključanja (100˚C), tada mjehurići ponovo idu na dno, gdje je voda toplija. Buka karakteristična za ključanje nastaje kako se veličina mjehurića povećava i smanjuje.
- U trećoj fazi uočava se masa mjehurića koji, izdižući se na površinu, uzrokuju kratkotrajno zamućenje vode.
- Četvrta faza karakterizira intenzivno ključanje i pojava velikih mjehurića, koji prilikom pucanja stvaraju prskanje. Potonji pokazuju da je voda proključala. Pojavljuje se vodena para, a voda proizvodi zvukove karakteristične za ključanje.
Svježa voda ključanje
Kipuća voda je voda dovedena do ključanja. Tokom ovog procesa dolazi do obilnog stvaranja pare, što je praćeno oslobađanjem slobodnih molekula kisika iz kipuće tekućine. Zbog dužeg izlaganja visokim temperaturama, mikrobi i patogene bakterije umiru u kipućoj vodi. Stoga, ako je kvalitet loš voda iz česme Nepoželjno ga je konzumirati sirovog.
Svježa, ali tvrda voda sadrži soli. Prilikom ključanja stvaraju premaz na zidovima kotla, koji se češće naziva kamenac. Kipuća voda se obično koristi za pripremu toplih napitaka ili dezinfekciju voća ili povrća.
Kada slana voda proključa
Eksperimenti pokazuju da je tačka ključanja slane vode viša od tačke ključanja slatke vode. Stoga možemo zaključiti da slatka voda brže ključa. Slana voda sadrži ione hlora i natrija, koji se nalaze među molekulima vode. Između njih dolazi do procesa hidratacije - dodavanja molekula vode ionima soli.
Vrijedi napomenuti da je hidratacijska veza mnogo jača od međumolekularne veze vode. Stoga, kada svježa voda proključa, proces isparavanja počinje brže. Tečnost sa rastvorenim solima zahteva malo više energije da proključa, što je u ovoj situaciji temperatura.
Kada se povećava, molekule u slanoj vodi se kreću mnogo brže, ali se njihov broj smanjuje, što znači da se rjeđe sudaraju. To je ono što može objasniti manju količinu pare - na kraju krajeva, njen pritisak je manji od pritiska slatke vode. Da bi se postigao pritisak veći od atmosferskog u slanoj vodi i počela ključati, potrebna je viša temperatura.
Još jedno opravdanje
Prilikom kuhanja mnoge domaćice posole vodu na početku procesa, navodeći činjenicu da će na taj način brže prokuhati. A neki pronalaze objašnjenje zašto slana voda brže ključa, oslanjajući se na školsko znanje iz predmeta fizike, odnosno temu koja se odnosi na prijenos topline. Kao što je poznato, dolazi do prijenosa topline tri vrste: karakteristika prijenosa topline čvrste materije, konvekcija, koja je prisutna u gasovitim i tečnim telima, i zračenje.
Ova druga vrsta prijenosa topline postoji čak iu prostoru. To potvrđuju i zvijezde i, naravno, sunce. Ali i dalje glavni faktor u ovaj problem uzima se u obzir gustina. Pošto slana voda ima veću gustinu od slatke vode, ona brže ključa. Istovremeno, potrebno je više vremena za zamrzavanje. Posljedično, s gustijom tekućinom prijenos topline će biti aktivniji i ključanje će se odvijati brže.
Kipuća voda pod smanjenim pritiskom: Video
Vrenje je proces promjene agregacijskog stanja tvari. Kada govorimo o vodi, mislimo na promjenu iz tečnog stanja u stanje pare. Važno je napomenuti da ključanje nije isparavanje, do kojeg može doći čak i kada sobnoj temperaturi. Također ga ne treba brkati s ključanjem, što je proces zagrijavanja vode do određene temperature. Sada kada smo razumjeli koncepte, možemo odrediti na kojoj temperaturi voda ključa.
Proces
Proces transformacije agregatnog stanja iz tečnog u gasovito je složen. I iako ljudi to ne vide, postoje 4 faze:
- U prvoj fazi na dnu zagrijane posude formiraju se mali mjehurići. Mogu se vidjeti i sa strane ili na površini vode. Nastaju zbog širenja mjehurića zraka, koji su uvijek prisutni u pukotinama posude u kojoj se zagrijava voda.
- U drugoj fazi povećava se volumen mjehurića. Svi počinju juriti na površinu, jer se u njima nalazi zasićena para, koji je lakši od vode. Kako temperatura zagrijavanja raste, pritisak mjehurića raste i oni se guraju na površinu zahvaljujući dobro poznatoj Arhimedovoj sili. U tom slučaju možete čuti karakterističan zvuk ključanja, koji nastaje zbog stalnog širenja i smanjenja veličine mjehurića.
- U trećoj fazi možete vidjeti na površini veliki broj mjehurići. Ovo u početku stvara zamućenost u vodi. Ovaj proces se popularno naziva “bijelo vrenje” i traje kratko.
- U četvrtoj fazi voda intenzivno ključa, na površini se pojavljuju veliki mjehurići koji pucaju, a mogu se pojaviti i prskanje. Najčešće, prskanje znači da je tečnost dostigla svoju maksimalnu temperaturu. Para će početi da izlazi iz vode.
Poznato je da voda ključa na temperaturi od 100 stepeni, što je moguće tek u četvrtoj fazi.
Temperatura pare
Para je jedno od stanja vode. Kada uđe u vazduh, on, kao i drugi gasovi, vrši određeni pritisak na njega. Tokom isparavanja, temperatura pare i vode ostaje konstantna sve dok cijela tekućina ne promijeni svoje agregacijsko stanje. Ovaj fenomen se može objasniti činjenicom da se tokom ključanja sva energija troši na pretvaranje vode u paru.
Na samom početku ključanja nastaje vlažna, zasićena para, koja postaje suha nakon što sva tečnost ispari. Ako njegova temperatura počne prelaziti temperaturu vode, tada se takva para pregrijava, a njene karakteristike će biti bliže plinu.
Kipuća slana voda
Zanimljivo je znati na kojoj temperaturi ključa voda sa visokim sadržajem soli. Poznato je da bi trebao biti veći zbog sadržaja Na+ i Cl- jona u sastavu, koji zauzimaju prostor između molekula vode. Po tome se hemijski sastav vode sa solju razlikuje od obične svježe tekućine.
Činjenica je da se u slanoj vodi odvija reakcija hidratacije - proces dodavanja molekula vode ionima soli. Veze između molekula slatke vode slabije su od onih koje nastaju tokom hidratacije, pa će tečnosti sa rastvorenom soli potrebno duže da proključa. Kako temperatura raste, molekuli u slanoj vodi se kreću brže, ali ih je manje, zbog čega se sudari među njima rjeđe događaju. Kao rezultat, proizvodi se manje pare, a njen pritisak je stoga niži od pritiska pare slatke vode. Posljedično, više energije (temperature) će biti potrebno za potpuno isparavanje. U prosjeku, da prokuha jedan litar vode koja sadrži 60 grama soli, potrebno je povećati stepen ključanja vode za 10% (odnosno za 10 C).
Zavisnost ključanja od pritiska
Poznato je da u planinama, bez obzira na hemijski sastav voda će imati nižu tačku ključanja. Ovo se dešava zato što je atmosferski pritisak niži na nadmorskoj visini. Normalnim pritiskom se smatra 101,325 kPa. Sa njim, tačka ključanja vode je 100 stepeni Celzijusa. Ali ako se popnete na planinu, gdje je pritisak u prosjeku 40 kPa, tada će voda tamo ključati na 75,88 C. Ali to ne znači da ćete morati provesti skoro upola manje vremena kuhajući u planinama. Za termičku obradu Za proizvode je potrebna određena temperatura.
Vjeruje se da će na nadmorskoj visini od 500 metara voda ključati na 98,3 C, a na visini od 3000 metara tačka ključanja će biti 90 C.
Imajte na umu da se ovaj zakon primjenjuje iu suprotnom smjeru. Ako stavite tečnost u zatvorenu tikvicu kroz koju para ne može da prođe, onda kako temperatura raste i nastaje para, pritisak u ovoj boci će se povećati, a ključanje pri povećanom pritisku će se desiti na višoj temperaturi. Na primjer, pri pritisku od 490,3 kPa, tačka ključanja vode će biti 151 C.
Kipuća destilovana voda
Destilirana voda je pročišćena voda bez ikakvih nečistoća. Često se koristi u medicinske ili tehničke svrhe. S obzirom da u takvoj vodi nema nečistoća, ona se ne koristi za kuvanje. Zanimljivo je napomenuti da destilovana voda ključa brže od obične slatke vode, ali tačka ključanja ostaje ista - 100 stepeni. Međutim, razlika u vremenu ključanja bit će minimalna - samo djelić sekunde.
U čajniku
Ljudi se često pitaju na kojoj temperaturi ključa voda u kotliću, jer to su uređaji koje koriste za prokuvavanje tečnosti. Uzimajući u obzir činjenicu da je atmosferski pritisak u stanu jednak standardnom, a voda koja se koristi ne sadrži soli i druge nečistoće kojih ne bi trebalo biti, tada će i tačka ključanja biti standardna - 100 stepeni. Ali ako voda sadrži sol, tada će tačka ključanja, kao što već znamo, biti viša.
Zaključak
Sada znate na kojoj temperaturi voda ključa i kako utječu atmosferski tlak i sastav tekućine ovaj proces. U tome nema ništa komplikovano, a takve informacije djeca dobijaju u školi. Glavna stvar je zapamtiti da kako se pritisak smanjuje, temperatura ključanja tekućine također se smanjuje, a kako se povećava, ona se također povećava.
Mnoge možete pronaći na internetu različiti stolovi, gde je naznačena zavisnost tačke ključanja tečnosti od atmosferskog pritiska. Dostupni su svima i aktivno ih koriste školarci, studenti, pa čak i nastavnici na institutima.
Napisao sam na ruskom da ključa voda LIE
Ne, ovo nije ruski.
Citat: Vladimir S
Samo nemojte iznenađeno pojesti svu ključalu vodu.
Vrlo jednostavan i nezaboravan savjet kako zauvijek prestati brkati ove glagole sa sličnim semantičkim opterećenjima.
Dakle, glagol "lagati" bez prefiksa se ne koristi. Stoga, ako ga očajnički trebate koristiti, slobodno dodajte bilo koji prefiks koji ima smisla i nastavite: stavite, rasporedite, položite, preuredite, presavijte, itd.
Ali glagol "staviti", naprotiv, iz nekog razloga ne voli prefikse. Ali voli kada je naglasak ispravno stavljen: klaU, klaDI, klaLA (netačno - klaLA), particip klAvshiy, gerund kladYA.
Samo hemičar može imati koristi od Google Chemistry
Zavisi od pojedinca. Možete pogledati u knjigu i ništa ne vidjeti.
Kamenac u kotliću je sol, iako slabo rastvorljiv, tj. teoretski, voda u kotliću sa kamencem će ključati na t većem od 100
A pokazalo se da je more slano, jer u njemu plivaju slane haringe
Teoretski, u smislu b.b. i b.m. veličine, slane haringe bačene u svježe more mogu ga učiniti slanim. Opet, moramo vidjeti koliko će haringa biti.
Bez povećanja pritiska iznad sto stepeni, ni Ajnštajn ga neće zagrejati.
On to ne može da uradi u laboratoriji, ali običan građanin, u običnoj kuhinji, u običnoj mikrotalasnoj, to može lako.
I dalje
I generalno, sjever nisu zanimali nekakvi centri ključanja, već zašto veze u hidratiziranim ionima
Ovo ga definitivno ne zanima.
Citat: North
ako posolite vodu, brže će proključati
Kao što smo vidjeli mnogo puta gore, voda bez soli može se lako pregrijati, ali će to trajati duže. Ako je unapred posolite, biće potrebno manje vremena, voda se neće pregrejati, ključaće na 100°C.
I unatoč činjenici da s povećanjem koncentracije soli voda počinje ključati na višoj temperaturi, ali teoretski se ispostavlja da će, ako dodate sol, ključati ranije. Ali primjeri to pokazuju ne samo teoretski, već i prilično praktično. A zašto je teoretski rekao - jer je ipak poželjno, ako ne i potrebno, uzimati pročišćenu ili čak destilovanu vodu, a posuđe treba biti čisto i glatko.
Ovo se ne može uvijek vidjeti u običnoj kuhinji. Obično vodu koju imamo, često čak i sa česme, prokuhamo u običnoj izgrebanoj posudi i posolimo ne za čaj, već za supu, odnosno, uz so, tu su i drugi sastojci. Ovdje ne može biti govora o bilo kakvom pregrijavanju. Ali osoba koja je postavila pitanje nije dala detalje.
Kotlovi su neutralni i ne utiču na tačku ključanja.
lonci se stavljaju u vodu čak i prije početka zagrijavanja
Kotlovi su razvijene, hrapave, spužvaste, porozne površine. U ovom svojstvu razmotrit ćemo hrapavost površine staklene sijalice.
1. Tikvica sa svježim bidestilatom. Svuda je sve čisto.
2. Tikvica sa hrapavosti nevidljivom za oko.
3. Tikvica sa dnom izgrebanim iznutra brusnim papirom.
U sva tri, tačka ključanja će biti različita. Kipuće, upravo o tome sam i govorio Sjever. Iako temperatura ključanje u sva tri slučaja, naravno, biće isto.
Inače, hranu treba posoliti nakon što je gotova. I skoro Ne dodajem sol. Ne nakon čitanja Bragga, ali od djetinjstva, takve su preferencije ukusa.
Mnoge domaćice, pokušavajući da ubrzaju proces kuhanja, posole vodu odmah nakon stavljanja tiganja na šporet. Oni čvrsto vjeruju da rade pravu stvar i spremni su iznijeti mnoge argumente u svoju odbranu. Da li je to zaista tako i koja voda brže ključa - slana ili svježa? Da biste to učinili, uopće nije potrebno provoditi eksperimente u laboratorijskim uvjetima, dovoljno je razbiti mitove koji desetljećima vladaju u našim kuhinjama uz pomoć zakona fizike i kemije.
Uobičajeni mitovi o kipućoj vodi
Po pitanju kipuće vode ljudi se mogu podijeliti u dvije kategorije. Prvi su uvjereni da slana voda ključa mnogo brže, dok se drugi apsolutno ne slažu s ovom tvrdnjom. U prilog činjenici da je potrebno manje vremena da se slana voda dovede do ključanja navode se sljedeći argumenti:
- gustoća vode u kojoj je sol otopljena je mnogo veća, pa je i prijenos topline iz plamenika veći;
- Kada se otopi u vodi, kristalna rešetka kuhinjske soli se uništava, što je praćeno oslobađanjem energije. Odnosno, ako je u hladnom vodom posolite, tečnost će automatski postati toplija.
Oni koji pobijaju hipotezu da slana voda brže ključa, argumentiraju ovako: kada se sol otopi u vodi, dolazi do procesa hidratacije.
Na molekularnom nivou formiraju se jače veze, za koje je potrebno više energije za prekid. Zbog toga je potrebno duže da proključa slana voda.
Ko je u pravu u ovoj raspravi i da li je zaista toliko važno posoliti vodu na samom početku kuvanja?
Proces ključanja: fizika na dohvat ruke
Da biste razumjeli šta se tačno dešava sa slanom i slatkom vodom kada se zagreje, morate razumeti šta je proces ključanja. Bez obzira da li je voda slana ili ne, ključa na isti način i prolazi kroz četiri faze:
- stvaranje malih mjehurića na površini;
- povećanje volumena mjehurića i njihovo taloženje na dnu posude;
- zamućenost vode uzrokovana intenzivnim kretanjem mjehurića zraka gore-dolje;
- Sam proces ključanja je kada se veliki mjehurići dižu na površinu vode i bučno pucaju, oslobađajući paru - zrak koji se nalazi unutra i zagrijava.
Teorija prenosa toplote, na koju se apeluju pristalice soljenja vode na početku kuvanja, u ovom slučaju "radi", ali efekat je zagrevanje vode zbog njene gustine i oslobađanja toplote tokom uništavanja. kristalna rešetka beznačajan.
Mnogo važniji je proces hidratacije, tokom kojeg se formiraju stabilne molekularne veze.
Što su jači, mjehuru zraka je teže da izađe na površinu i padne na dno posude; to traje duže. Kao rezultat toga, ako se u vodu doda sol, usporava se cirkulacija mjehurića zraka. Shodno tome, slana voda sporije ključa jer molekularne veze drže mjehuriće zraka u slanoj vodi malo duže nego u slatkoj vodi.
Soliti ili ne soliti? To je pitanje
Kuhinjski sporovi oko toga koja voda brže ključa, slana ili neslana, mogu se voditi u nedogled. Na kraju krajeva, sa tačke gledišta praktična primjena nema velike razlike da li ste vodu posolili na samom početku ili nakon što je proključala. Zašto ovo nema poseban značaj? Da biste razumjeli situaciju, morate se obratiti fizici, koja daje opsežne odgovore na ovo naizgled teško pitanje.
To svi znaju sa standardom atmosferski pritisak na 760 mm živa voda ključa na 100 stepeni Celzijusa. Temperaturni parametri se mogu mijenjati podložni promjenama gustine zraka - svi znaju da u planinama voda ključa na nižoj temperaturi. Stoga je, kada je u pitanju aspekt domaćinstva, u ovom slučaju mnogo važniji pokazatelj kao što je intenzitet sagorijevanja plinskog plamenika ili stupanj zagrijavanja električne kuhinjske površine.
O tome ovisi proces izmjene topline, odnosno brzina zagrijavanja same vode. I, shodno tome, vrijeme potrebno da proključa.
Na primjer, na otvorenoj vatri, ako odlučite kuhati večeru na vatri, voda u loncu će proključati za nekoliko minuta zbog činjenice da drva, kada sagore, oslobađaju više topline nego plin u peći, a površina grijanja je mnogo veća. Stoga uopće nije potrebno soliti vodu kako bi brže proključala - samo uključite gorionik štednjaka na maksimum.
Tačka ključanja slane vode je potpuno ista kao i slatka voda ili destilovana voda. To jest, to je 100 stepeni pri normalnom atmosferskom pritisku. Ali brzina ključanja pod jednakim uvjetima (na primjer, ako se kao osnova uzme običan plamenik šporet na plin) će varirati. Slanoj vodi će trebati duže da proključa zbog činjenice da je mjehurićima zraka teže razbiti jače molekularne veze.
Usput, postoji razlika u vremenu ključanja između vode iz slavine i destilirane vode - u drugom slučaju, tekućina bez nečistoća i, shodno tome, bez "teških" molekularnih veza, brže će se zagrijati.
Istina, vremenska razlika je samo nekoliko sekundi, što ne čini razliku u kuhinji i praktički nema utjecaja na brzinu kuhanja. Stoga se ne morate voditi željom za uštedom vremena, već zakonima kuhanja, koji propisuju soljenje svakog jela u određenom trenutku kako biste sačuvali i poboljšali njegov okus.