ВРЕЛА: КОНЦЕПТ, ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Кључања је промена стања или течну фазу у гасовито стање. Настаје када се течност загрева до тачке кључања: температура при којој је притисак паре течности једнак атмосферском притиску који се врши на површини течности.

Генерално, при кључању топлота се испоручује у доњем делу посуде која садржи течност. Ту почиње формирање мехурића који се повећавају у волумену како се подижу према површини течности, јер притисак на њих опада како расте.

Када течност кључа, каже се да је достигла тачку кључања. Извор: Пикабаи.

Када је течност која се загрева вода, мехурићи садрже водену пару; то јест, већ садрже воду у гасовитом стању. Уз то, мехурићи су распоређени по целој запремини течности. Температура кључања воде је око 100 ° Ц, под притиском од 1 атм (760 ммХг).

Да би се дошло до промене стања из течне фазе у гасовиту фазу, потребно је снабдевање енергијом (енталпија испаравања). Док траје кључање, температура воде остаје константна на 100 ºЦ, јер се топлотна енергија губи како течни молекули воде излазе као водена пара.

Врсте кључања

Постоје две главне врсте кључања: нуклеус и критични топлотни ток.

При нукулатном кључају, на различитим местима у запремини течности формирају се мехурићи мале количине.

Формирање мјехурића се примјећује након пораста температуре

У међувремену, у критичном топлотном току долази до кључања када површина на којој се даје топлота да би изазвала кључање загрева се изнад критичне вредности температуре, формирајући слој паре на површини.

Тачка кључања

Фактори који одређују тачку кључања

Атмосферски притисак

Повећање атмосферског притиска доводи до пораста тачке кључања, јер је потребно повећати притисак водене паре да се изједначи атмосферски притисак. Да би се то постигло, температура воде мора се повећати, што захтева већи трошак калорија.

Супротно томе, када се атмосферски притисак смањи, као што се догађа на планини високе надморске висине, тачка кључања опада, јер је потребан нижи притисак паре који је једнак атмосферском притиску.

Међумолекуларне снаге

Молекуле у раствору имају неколико врста интеракција, укључујући: дисперзију или лондонске силе, дипол-диполне силе и водоничне везе. Што је већа сила ових сила, већа је тачка кључања.

Топла енергија је потребна да прекине интеракцију између молекула како би имали довољно енергије за кључање. На пример: метил етра (Ц ₂ Х ₆ О) има температуру кључања од 25 ° Ц, док етил етар (Ц ₄ Х ₁₀ О) има кључања 78,5 ° Ц.

Разлика између тачака кључања, иако има сличне хемијске структуре, објашњава се зато што етил етер има већу молекулску масу; Они оба форм водоничне везе, али дисперзивна снаге Ц ₄ Х ₁₀ О јачи него у Ц ₂ Х ₆ О.

Разлика између кључања и испаравања

Врелиште потиче из течности у близини извора топлоте, а затим се шири по обиму течности. На овој слици се види:

У међувремену, испаравање је феномен површине течности.

Испаравање настаје када молекул течности на граници ваздух-течност има довољно енергије да превазиђе површинску напетост на њему; па излази из синуса течности и прелази у гасну фазу.

Испаравање се може догодити на било којој температури, али могућност његове појаве расте с температуром. На следећој слици можете видети воду која испарава из земље:

Примери кључања

Парна стерилизација

Изводи се у опреми која се назива аутоклав, која има могућност стварања високих притисака водене паре, који не може да изађе. Исто тако, долази до повећања тачке кључања воде, што му омогућава да достигне температуре изнад 100 ºЦ.

У аутоклаву се стерилишу материјали за културу ткива, хируршки материјали, материјали за употребу у лабораторијама, културама и сл. Услови коришћења за стерилизацију у аутоклаву су: 15 килограма притиска, температура од 121 ºЦ и трајање од 15 минута.

Кување хране

Храна се загрева стављањем у воду. За време његовог кувања користе се температуре које су једнаке тачки кључања воде (100 ºЦ). Храна се загрева, за време које указују искуства, како би се постигли оптимални услови за гутање.

Кинеска храна користи минимално кључање и кување како би сачувала боју, текстуру и укус хране. Врста кухања позната као пливање користи температуре испод тачке кључања. Кување хране такође се користи употребом паре.

Експрес лонац

Штедњак под притиском користи се у кувању хране. Његов рад заснован је на његовој способности да ограничи испуштање водене паре произведене у атмосферу, што ствара пораст унутрашњег притиска.

Повећање притиска на површини течности у лонцу претвара се у повећање тачке кључања и достиже температуру изнад 100 ° Ц. То смањује време кувања и самим тим штеди потрошњу горива.

Расипање топлоте

Вода се кључа на хидрофилним површинама ради хлађења нуклеарних реактора и електронских уређаја велике снаге и на тај начин спречава њихово прегревање. Да би достигла тачку кључања и кључала, вода мора узимати топлину из своје околине и то ствара пад њене температуре.

Одређивање моларне масе раствора

Повећање тачке воде кључно је својство; и стога зависе од концентрације раствореног раствора. Знајући то, може се проценити моларна маса раствора. Међутим, постоје и прецизније методе, попут масене спектрометрије, што је још увек корисна метода.

Индустрија шећера

У рафинирању шећерне трске за производњу кристалног шећера сок од трске се куха, а температура коју достигне зависи од концентрације шећера у њему.

Повишење тачке кључања сока од трске је мерило концентрације шећера у раствору. Ово је важна информација за постизање кристализације шећера.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Хелменстине, др Анне Марие (26. септембра 2019). Дефиниција врења у хемији. Опоравак од: тхинкцо.цом
3. Википедиа. (2019). Тачка кључања. Опоравак од: ен.википедиа.орг
4. Бреслин В. и Вилер Ц. (29. септембар 2019). Кухање. Опоравак од: цхем.либретектс.орг
5. Кухање. Опоравак од: цхем.пурдуе.еду
6. Уредници Енцицлопаедиа Британница. (19. маја 2015.). Кухање. Енцицлопӕдиа Британница. Опоравак од: британница.цом
7. Проф. Софиа Гутиеррез де Гамбоа. (2008). Стерилизација људском топлином. . Опоравак од: уцв.ве
8. Универзитет Пурдуе. (30. априла 2018.). Водоодбојне површине могу ефикасно кључати воду, одржавајући електронику хладном. СциенцеДаили. Опоравило од: сциенцедаили.цом
9. Бреннан, Јохн. (2019). Употребе висине тачке кључања. сциацхинг.цом. Опоравило од: сциацхинг.цом