Všechno, co nás obklopuje v každodenním životě, může být reprezentováno formou fyzikálních a chemických procesů. Neustále vyrábíme spousty manipulací, které jsou vyjádřeny vzorci a rovnicemi, aniž bychom o tom věděli. Jeden takový proces je vroucí. To je fenomén, který naprosto všechny ženy používají během vaření. Zdá se nám to naprosto obyčejné. Podívejme se však na proces varu z hlediska vědy.
Již od školního kurzu fyziky je známo, že látka může být v kapalném a plynném stavu. Proces přeměny kapaliny na páru je vroucí. K tomu dochází pouze při dosažení nebo překročení určitého teplotního stavu. Účast na tomto procesu a tlaku, je třeba vzít v úvahu. Každá kapalina má svůj vlastní bod varu, který zahajuje proces tvorby páry.
To je významný rozdíl mezi vroucím a odpařováním, které se vyskytují při jakémkoli teplotním režimu kapaliny.
Pokud jste někdy uvařili vodu ve skleněné nádobě, budete pozorovat tvorbu bublin na stěnách nádoby v procesu ohřevu kapaliny. Jsou tvořeny díky tomu, že se v mikroskopických pokladnách akumuluje vzduch, který se po zahřátí začíná rozšiřovat. Bubliny se skládají z tlakové kapaliny. Tyto dvojice jsou nazývány nasycenými. Při zahřátí kapaliny se tlak ve vzduchových bublinách zvyšuje a jejich velikost se zvětšuje. Přirozeně začínají vylézt.
Pokud však kapalina dosud nedosáhla bodu varu, pak v horních vrstvách bublinek se ochlazuje, tlak klesá a ocitnou se na dně nádrže, kde se znovu zahřívají a stoupají. Tento proces je znamením pro každou hostitelku, voda začíná vytvářet hluk. Jakmile je teplota kapaliny v horní a spodní vrstvě porovnávána, bubliny začínají vzrůst na povrch a prasknou - dochází k varu. To je možné pouze tehdy, když se tlak uvnitř bublin stává stejným jako tlak samotné kapaliny.
Jak jsme zmínili, každá kapalina má své vlastní teplotních podmínek při kterém začíná proces varu. Kromě toho zůstává teplota látky v průběhu celého procesu nezměněna, veškerá uvolněná energie se vyčerpává na odpařování. Proto u neopatrných žen v domácnosti vypalují pánve - veškeré jejich obsahy se odvracejí a samotná kapacita se zahřeje.
Teplota varu je přímo úměrná tlaku působícímu na celou kapalinu, přesněji na její povrch. Ve škole ve fyzice se uvádí, že voda začíná vařit při teplotě sto stupňů Celsia. Jen málo lidí si však pamatuje, že toto tvrzení je pravdivé pouze za normálního tlaku. Norma je považována za hodnotu sto kilopascalů. Pokud zvýšíte tlak, kapalina bude vařit při jiné teplotě.
Tato fyzická vlastnost využívají výrobci moderních domácích spotřebičů. Příkladem by byl tlakový hrnec. Všechny ženy v domácnosti vědí, že v takových prostředcích je vaření mnohem rychlejší než u běžných pánví. Jaký je důvod? S tlakem, který je vytvořen v tlakovém sporáku. Je to dvakrát norma. Proto se vroucí voda vyskytuje asi na sto dvacet stupňů Celsia.
Pokud jste někdy byli v horách, pak jste pozorovali reverzní proces. Ve výšce vody začíná vařit v devadesát stupňů, což značně komplikuje proces vaření. Tyto obtíže jsou dobře známy místním obyvatelům a horolezcům, kteří tráví svůj volný čas v horách.
Mnozí slyšeli takový výraz jako "bod varu" a byli jsme pravděpodobně překvapeni, že jsme o tom v článku neuvedli. Ve skutečnosti jsme ji již popsali. Nepokoušejte se znovu přečíst text. Faktem je, že ve fyzice je bod a teplota procesu varu považovány za totožné.
Ve vědeckém světě se dělení v této terminologii dělí pouze v případě směšování různých kapalných látek. V takové situaci je určena bodem varu a nejmenší ze všech možných. To je považováno za normu pro všechny složky směsi.
V laboratorních experimentech fyzici vždy vezmou tekutinu bez nečistot a vytvářejí naprosto dokonalé vnější podmínky. Ale v životě se vše děje trochu jinak, protože často přidáváme do vody nějakou sůl nebo do ní přidáváme různé koření. Jaký bude v tomto případě bod varu?
Slaná voda vyžaduje vyšší teplotu pro vaření než čerstvou vodu. To je způsobeno nečistotami sodíku a chlóru. Jejich molekuly se vzájemně sráží a jejich vytápění vyžaduje mnohem vyšší teplotu. Existuje určitý vzorec pro výpočet bodu varu slané vody. Zvažte, že šedesát gramů soli na litr vody zvyšuje bod varu o deset stupňů.
Může voda vařit ve vakuu? Vědci dokázali, že mohou. Zde pouze bod varu v tomto případě by měl dosáhnout hranice třiceti stupňů Celsia. Ve skutečnosti je ve vakuu tlak pouze čtyři kilopascaly.
Všichni vaříme vodu v rychlovarné konvici, takže jsme obeznámeni s takovým nepříjemným jevem jako "špína". Co to je a proč se tvoří? Ve skutečnosti je vše jednoduché: čerstvou vodu má jiný stupeň tuhosti. Je určen množstvím nečistot v kapalině, nejčastěji obsahuje různé soli. Při procesu varu se přeměňují na sediment a ve velkém množství se přeměňují na stupnici.
Vaření alkoholu se používá v domácích výrobcích a označuje se jako destilace. Tento proces přímo závisí na množství vody v roztoku alkoholu. Pokud budeme vycházet z čistého ethylalkoholu, pak jeho teplota varu bude téměř sedmdesát osm stupňů Celsia.
Pokud přidáte vodu k alkoholu, zvyšuje se teplota varu kapaliny. V závislosti na koncentraci roztoku bude vařit v rozmezí od sedmdesát osm stupňů do sto stupňů Celsia. Samozřejmě, v průběhu varu alkoholu se změní na páru v kratším časovém intervalu než voda.