Hva skjer til kokepunktet av væsken hvis Ekstern trykket reduseres?

Koke forvandler materie fra en tilstand, væske, til en annen gass. Filosofisk, er det en av de mest interessante konsepter for å vurdere: at ett materiale kan være fast, flytende og gass --- likevel det samme materialet. Endringene i delstaten vann er ansvarlig for elver og nedbør, så det er verdt å ta litt tid til å undersøke hvordan endringer av staten forekomme. Tre faktorer er involvert: den molekylære strukturen til substansen, temperaturen og trykket.

Koking, Definert

Når en væske koker, er det ikke så luften plutselig dukker opp i den. Væsken endrer seg inn i en gass. Boblene du ser i en kokende kjele med vann er sammensatt av vann --- vanndamp. Når temperaturen stiger, molekylene av den oppvarmede stoffet har mer energi, noe som betyr at de beveger seg raskere på en molekylær skala. Ved kokepunktet, enkelte molekyler bevege seg hurtig nok til å bli en gass. Noen av disse gassmolekyler vil støte mot siden av boblen og skifte tilbake til væskeform, men det er andre molekyler på væsken kanten av boblen som vil hoppe inn i boblen å erstatte de absorberte molekyler. På grunn av at dampen er mindre tett enn væsken, boblene stiger til toppen, og slippes ut i luften som damp.

Kreftene

Fordi stigende temperatur gir molekyler mer energi, prøver de å presse videre fra hverandre. Typen som starten på et slag biljard, når alle ballene er i en klump; hvis du bare på dem med køballen de bor ganske mye i en klump. Hvis du sender køballen flyr på med mye energi, vil billiard baller skyte over bordet, sprer seg fra hverandre. Nå forestille seg at ballene er pakket med en gummistrikk. Køballen prøver å presse dem fra hverandre, men strikken vil ikke la dem komme veldig langt fra hverandre. I en gryte med vann, den ekstra varmen av brenneren er som den hvite ballen og trykket er som gummistrikk. Hvis strikken er veldig løs, kan ballene spredt fra hverandre lett, hvis det er veldig stramt, det tar mye mer energi til å sende dem flyr.

Boiling Point og trykk

Når en gryte med vann satt på en ovn blir varmet, blir molekylene skjøvet lenger fra hverandre. Men de kan ikke gå for langt, fordi luft presser ned på vannet, holde molekylene sprer seg ut. Hvis du reduserer ytre press, blir vannmolekylene ikke presset sammen så sterkt, noe som betyr at det ikke tar så mye varme å gjøre det koke. Senke trykket endrer balansepunkt --- punktet hvor en væske kan omdanne til en gass. Når trykket reduseres, blir kokepunktet redusert.

fasediagrammer

Forskere har utviklet en metode for å holde styr på samspillet mellom trykk, temperatur og materiale som kalles et fasediagram. En fasediagrammet viser hvordan trykk og temperatur kontrollere tilstanden, eller fase, av et materiale. Fasediagrammer viser ved hvilke temperaturer og trykk den fast, flytende og gass faser av et materiale eksisterer. Grensene mellom de forskjellige material fasene representerer områder hvor mer enn en tilstand av materialet kan eksistere samtidig. For eksempel, ved et trykk på en atmosfære og en temperatur av 100 grader Celsius, både gass- og væskefasene av materie kan eksistere sammen.