разное

ХОЛОДНЫЙ Кипяток

ДЯы уже видели, что температура плавления льда — величина непостоянная. Она зависит от давления: чем выше давление, тем ниже температура, при которой плавится лёд.

А будет ли сказываться изменение давления воздуха или пара над водой на температуре кипения воды?

Попробуем ответить на этот вопрос с помощью про­стого рассуждения.

Кипение жидкости начинается тогда, когда пузырьки пара, образующиеся ниже поверхности, получают возмож­ность выходить наружу. Чтобы пузырёк пара существовал и рос в своём объёме, он должен преодолевать внешнее давление: давление пара внутри пузырька должно быть равным по меньшей мере внешнему давлению или превы­шать его. Каждый знает, что нельзя беспредельно нагре­вать воду в плотно закрытом сосуде; рано или поздно об­разующийся пар обязательно разорвёт сосуд. Значит, д а - вление пара растёт с повышением темпе­ра т у р ы. А раз это так, то мы можем заключить, что чем больше давление, тем выше температура кипящей воды.

Так оно в действительности и есть.

Температура кипения воды в паровом котле, работаю­щем при двух атмосферах, равна 121 градусу, а при десяти атмосферах—180 градусам. При 84,8 атмосферы темпе­ратура кипения воды равна 300 градусам.

При пониженном давлении, наоборот, вода закипает при температуре более низкой, чем 100 градусов. Изве­стно, что на высоких горах воздух разрежён, и чем выше гора, тем меньше давление воздуха над нею. Поэтому, например, на высоте 3420 метров вода кипит при 88,7 гра­дуса, а на высоте 7360 метров — при 75,9 градуса (рис. 7).

При давлении в одну восьмую атмосферы вода кипит уже при 50 градусах, а при давлении в одну восьмидеся­тую атмосферы — при 10 градусах. В таком кипятке уже не сваришь мясо и не только не обожжёшься, а скорее за­мёрзнешь.

А может ли случиться так, что вода, нагретая до 100 градусов, при обычном давлении не кипит? Да. Это бывает в тех случаях, когда вода не содержит никаких растворённых газов. В этом случае воду можно «пере­греть» выше 100 градусов. Но если в такую перегретую воду попадает хотя бы немного газа, сразу же образуется огромное количество пара. Подобное явление может слу­жить причиной взрыва паровых котлов.

Величина теплоты парообразования также изменяется в зависимости от условий, при которых происходит испа­рение. Чем выше температура воды, тем меньше надо сообщить ей теплоты, чтобы перевести воду в пар. В конце концов можно достигнуть такого состояния, когда для перевода жидкости в пар уже не потребуется совершенно никакой теплоты. Для каждой жидкости это состояние характеризуется вполне определёнными температурой

И давлением. Для воды это состояние наступает при температуре 380,5 градуса и давлении в 217,5 атмосферы.

❖ *

*

Мы познакомились с некоторыми наиболее интерес­ными и важными свойствами воды и узнали, что вода во многом отличается от других жидкостей. Плотность и теплоёмкость воды изменяются с температурой совсем не так, как это обычно происходит у большинства других веществ. При замерзании в обычных условиях вода не уменьшается в объёме, как почти все другие вещества, а увеличивается. Благодаря этому и поведение воды носит такой своеобразный характер. У воды очень большая удельная теплоёмкость и высокая удельная теплота плав­ления. Велика и удельная теплота испарения воды.

Однако этим далеко не исчерпываются все особенно­сти воды. Вода отличается также и некоторыми другими свойствами.

Если все эти отличия не бросаются нам в глаза, то только потому, что с водой мы встречаемся чаще всего и привыкли считать, что вода — самая типичная жидкость.

Вода замечательна ещё тем, что она является лучшим растворителем. Ни одна жидкость не может конкуриро­вать с водой по количеству различных веществ, способных в ней растворяться.

С водой как растворителем мы и познакомимся в сле­дующем разделе.