Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvad sker der med en kogende temperatur som trykfald?

Når det omgivende lufttryk falder, falder også den temperatur, der kræves for at koge en væske. For eksempel tager det længere tid at lave nogle fødevarer ved høje forhøjelser, fordi vand koger ved lavere temperaturer; vandet holder mindre varme, så ordentlig madlavning kræver mere tid. Forbindelsen mellem tryk og temperatur forklares af en egenskab kaldet damptryk, en måling af, hvor let molekyler fordampes fra en væske.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Når omgivelsestemperaturen stiger, øges kogetemperaturerne også. Det skyldes, at øget omgivelsestemperatur gør det vanskeligt for damp at undslippe væsken, og der kræves mere energi til at koge.

Damptryk

Et stofs damptryk er trykket på dampe, der udøves på en beholder af stoffet ved en bestemt temperatur Dette gælder både for væsker og faste stoffer. For eksempel fylder du en beholder med vand, pumpes ud i luften og forsegler beholderen. Vandet fordampes i vakuumet, hvilket frembringer en damp, der udøver et tryk. Ved stuetemperatur er damptrykket 0,03 atmosfærer eller 0,441 pund pr. Kvadrat tomme. Når temperaturen stiger, stiger trykket også.

Gode (molekylære) Vibrationer

Ved enhver temperatur over nul kelvin vibrerer molekylerne i et stof i tilfældige retninger. Molekylerne vibrere hurtigere, da temperaturen stiger. Molekylerne vibrerer imidlertid ikke alle sammen med samme hastighed; nogle bevæger sig langsomt, mens andre er meget hurtige. Hvis de hurtigste molekyler finder vej til overfladen af ​​en genstand, kan de have tilstrækkelig energi til at flygte ind i det omgivende rum; Det er de molekyler, der fordamper fra stoffet. Når temperaturen stiger, har flere molekyler energi til at fordampe fra stoffet, der fører damptrykket op.

Damp og atmosfærisk tryk

Hvis vakuum omgiver et stof, mødes molekyler, der forlader overfladen, nej modstand og producere en damp. Men når stoffet er omgivet af luft, skal dets damptryk overstige atmosfæretrykket, så molekylerne kan fordampe. Hvis damptrykket er lavere end atmosfærisk tryk, bliver de molekyler, der forlades, tvunget tilbage i stoffet ved kollisioner med luftmolekyler.

Kogende handling og faldende tryk

En væske koger, når dens mest energiske molekyler danner bobler af damp. Under tilstrækkeligt højt lufttryk bliver en væske imidlertid varm, men koger ikke eller fordampes. Når det omgivende lufttryk falder, møder molekyler, som fordampes fra en kogende væske, mindre modstand fra luftmolekyler og lettere ind i luften. Fordi damptrykket kan reduceres, reduceres den temperatur, der er nødvendig for at koge væsken