Vārīšanās

Vārīšanās ir šķidruma pārvēršanas gāzveida stāvoklī process. Vārīšanās notiek, kad piesātinātā tvaika spiediens ir vienāds ar gaisa spiedienu (gaisa spiediens = atmosfēras spiediens). Mēs apspriežam tikai verdošu ūdeni. Ūdens piesātinātā tvaika spiediens ir tieši proporcionāls ūdens temperatūrai, jo augstāka ir ūdens temperatūra, jo augstāks ir piesātinātā tvaika spiediens. Kad mēs karsējam ūdeni, trauka apakšā parasti parādās mazi burbuļi. Burbuļu klātbūtne norāda uz šķidruma pāreju gāzveida stāvoklī. Ja piesātinātā tvaika spiediens burbulī ir mazāks par ārējā gaisa spiedienu, burbulis saraujas un sadalās, pirms sasniedz virsmu. Burbuļi iznīcina, jo ārējā gaisa vilces spēks ir lielāks nekā tvaika vilces spēks burbuļa iekšpusē. Ārējais gaisa spiediens ir augstāks nekā tvaika spiediens burbulī, tāpēc ārējam gaisam ir nozīmīgāks spēks (P = F / A).

Skatīt arī  Bernullis principa un Bernullis vienādojuma pielietojumi

Pieaugot ūdens temperatūrai, palielinās arī piesātinātā tvaika spiediens burbulī. Ja piesātinātā tvaika spiediens burbulī ir vienāds ar ārējā gaisa spiedienu vai lielāks par to, tad burbulis izplešas un peld, līdz sasniedz virsmu. Pēc nonākšanas virsmā burbuļi pārplīst, un ūdens tvaiks burbulī atdalās no ūdens. Notiek vārīšanās process. Burbuļi kļūst izteiktāki, jo vilces spēks burbulī ir lielāks nekā ārējā gaisa vilces spēks. Tvaika spiediens burbulī ir augstāks nekā ārējā gaisa spiediens, tāpēc tvaikam burbuļa iekšpusē ir lielāks spēks. Burbuļiem palielinoties, palielinās arī tvaika tilpums, tāpēc samazinās tvaika blīvums. Tā kā tvaika blīvums samazinās (tvaika blīvums ir mazāks par ūdens blīvumu), burbuļi var peldēt uz virsmu. Līdzīgi kā sausa koksne vai korķis, kas peld uz ūdens virsmas. Sausa koksne vai korķis var peldēt, jo tā blīvums ir mazāks par ūdens blīvumu.

Skatīt arī  Enerģijas līdzsadalījuma teorēma

Balstoties uz iepriekš minēto aprakstu, var teikt, ka viršanas process notiek, kad ūdens tvaika spiediens ir vienāds ar vai lielāks par atmosfēras spiedienu. Tādējādi ūdens viršanas temperatūra ir ļoti atkarīga no atmosfēras spiediena. Jo mazāks atmosfēras spiediens, jo zemāka viršanas temperatūra. Vai otrādi, jo augstāks atmosfēras spiediens, jo augstāka viršanas temperatūra. Parasti, jo augstāk vieta tiek mērīta no jūras virsmas, jo mazāks ir atomu spiediens šajā vietā. Tāpēc var secināt, ka jo augstāk teritorija tiek mērīta no jūras līmeņa, jo zemāka ir viršanas temperatūra šajā vietā. Vārīšanās temperatūra kalnā ir zemāka nekā viršanas temperatūra pludmalē. ​​Vārīšanās temperatūra kalnu virsotnēs ir zemāka nekā viršanas temperatūra zemienēs. Uzkarsēts ūdens kalna virsotnē vārās ātrāk nekā uzkarsēts ūdens pie pludmales. Bet, ja rīsus vārāt kalna virsotnē, rīsi tiek vārīti ilgāk, jo viršanas temperatūra ir zema, tāpēc arī viršanas temperatūra ir zema. Lai ātri pagatavotu, parasti izmanto spiediena katlu. Spiediena katla funkcija ir palielināt gaisa spiedienu, lai viršanas temperatūra kļūtu augstāka. Augsta viršanas temperatūra izraisa augstu ūdens viršanas temperatūru.

Leave a Comment