Γιατί κάποιος άρχισε να βράζει νερό πριν το πιει; Σωστά, για να προστατευτείτε από πολλά παθογόνα βακτήρια και ιούς. Αυτή η παράδοση ήρθε στο έδαφος της μεσαιωνικής Ρωσίας ακόμη και πριν από τον Μέγα Πέτρο, αν και πιστεύεται ότι ήταν αυτός που έφερε το πρώτο σαμοβάρι στη χώρα και εισήγαγε την ιεροτελεστία της αβίαστης βραδινής κατανάλωσης τσαγιού. Μάλιστα, ο λαός μας χρησιμοποιούσε ένα είδος σαμοβάρι στην αρχαία Ρωσία για να φτιάξει ποτά από βότανα, μούρα και ρίζες. Εδώ χρειαζόταν το βράσιμο κυρίως για την εξαγωγή χρήσιμων φυτικών εκχυλισμάτων, παρά για την απολύμανση. Πράγματι, εκείνη την εποχή δεν ήταν καν γνωστό για τον μικρόκοσμο όπου ζουν αυτά τα βακτήρια και οι ιοί. Ωστόσο, χάρη στον βρασμό, η χώρα μας παρακάμφθηκε από παγκόσμιες πανδημίες τρομερών ασθενειών όπως η χολέρα ή η διφθερίτιδα.
Κλίμακα Κελσίου
Ο μεγάλος μετεωρολόγος, γεωλόγος και αστρονόμος από τη Σουηδία, Άντερς Κελσίου, χρησιμοποίησε αρχικά την τιμή των 100 μοιρών για να υποδείξει το σημείο πήξης του νερού υπό κανονικές συνθήκες και το σημείο βρασμού του νερού λήφθηκε ως μηδέν βαθμοί. Και μετά από αυτόθάνατος το 1744, ένα όχι λιγότερο διάσημο πρόσωπο, ο βοτανολόγος Carl Linnaeus και ο διάδοχος του Celsius Morten Strömer, ανέτρεψε αυτή τη ζυγαριά για ευκολία στη χρήση. Ωστόσο, σύμφωνα με άλλες πηγές, ο ίδιος ο Κέλσιος το έκανε λίγο πριν το θάνατό του. Αλλά σε κάθε περίπτωση, η σταθερότητα των αναγνώσεων και η κατανοητή αποφοίτηση επηρέασαν την ευρεία χρήση της χρήσης του μεταξύ των πιο διάσημων επιστημονικών επαγγελμάτων εκείνης της εποχής - χημικούς. Και, παρά το γεγονός ότι το ανάποδο σημάδι της ζυγαριάς στις 100 μοίρες έθεσε το σημείο σταθερού βρασμού του νερού και όχι την αρχή του παγώματος του, η ζυγαριά άρχισε να φέρει το όνομα του κύριου δημιουργού της, Κελσίου.
Κάτω από την ατμόσφαιρα
Ωστόσο, δεν είναι όλα τόσο απλά όσο φαίνονται με την πρώτη ματιά. Εξετάζοντας οποιοδήποτε διάγραμμα κατάστασης σε συντεταγμένες P-T ή P-S (η εντροπία S είναι άμεση συνάρτηση της θερμοκρασίας), βλέπουμε πόσο στενά σχετίζονται η θερμοκρασία και η πίεση. Το σημείο βρασμού του νερού αλλάζει επίσης με την πίεση. Και κάθε ορειβάτης γνωρίζει καλά αυτή την ιδιότητα. Όλοι όσοι τουλάχιστον μία φορά στη ζωή του κατάλαβαν ύψη πάνω από 2000-3000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας γνωρίζουν πόσο δύσκολο είναι να αναπνέεις σε υψόμετρο. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο πιο ψηλά ανεβαίνουμε, τόσο πιο αραιός γίνεται ο αέρας. Η ατμοσφαιρική πίεση πέφτει κάτω από μια ατμόσφαιρα (κάτω από N. O., δηλαδή κάτω από τις «κανονικές συνθήκες»). Το σημείο βρασμού του νερού πέφτει επίσης. Ανάλογα με την πίεση σε κάθε υψόμετρο, μπορεί να βράσει τόσο στους ογδόντα όσο και στους εξήντα βαθμούς Κελσίου.
Χύτες ταχύτητας
Ωστόσο, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι παρόλο που τα κύρια μικρόβια πεθαίνουν σε θερμοκρασίες άνω των εξήντα βαθμών Κελσίου, πολλά μπορούν να επιβιώσουν σε ογδόντα βαθμούς ή περισσότερο. Γι' αυτό πετυχαίνουμε βραστό νερό, δηλαδή φέρνουμε τη θερμοκρασία του στους 100°C. Ωστόσο, υπάρχουν ενδιαφέρουσες συσκευές κουζίνας που σας επιτρέπουν να μειώσετε το χρόνο και να θερμάνετε το υγρό σε υψηλές θερμοκρασίες, χωρίς να το βράσετε και να χάσετε μάζα μέσω της εξάτμισης. Συνειδητοποιώντας ότι το σημείο βρασμού του νερού μπορεί να αλλάξει ανάλογα με την πίεση, μηχανικοί από τις Ηνωμένες Πολιτείες, βασισμένοι σε ένα γαλλικό πρωτότυπο, παρουσίασαν στον κόσμο μια χύτρα ταχύτητας τη δεκαετία του 1920. Η αρχή της λειτουργίας του βασίζεται στο γεγονός ότι το καπάκι πιέζεται σφιχτά στους τοίχους, χωρίς δυνατότητα αφαίρεσης ατμού. Στο εσωτερικό δημιουργείται αυξημένη πίεση και το νερό βράζει σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Ωστόσο, τέτοιες συσκευές είναι αρκετά επικίνδυνες και συχνά έχουν οδηγήσει σε εκρήξεις και σοβαρά εγκαύματα στους χρήστες.
Ιδανικά
Ας δούμε πώς έρχεται και πώς φεύγει η διαδικασία. Φανταστείτε μια ιδανικά λεία και απείρως μεγάλη επιφάνεια θέρμανσης, όπου η κατανομή της θερμότητας είναι ομοιόμορφη (η ίδια ποσότητα θερμικής ενέργειας παρέχεται σε κάθε τετραγωνικό χιλιοστό της επιφάνειας) και ο συντελεστής τραχύτητας της επιφάνειας τείνει στο μηδέν. Στην περίπτωση αυτή, στο ν. y. Ο βρασμός σε ένα στρωτό οριακό στρώμα θα αρχίσει ταυτόχρονα σε ολόκληρη την επιφάνεια και θα συμβεί αμέσως, εξατμίζοντας αμέσως ολόκληρο τον όγκο μονάδας του υγρού που βρίσκεται στην επιφάνειά του. Αυτές είναι ιδανικές συνθήκες, στην πραγματική ζωή αυτό δεν συμβαίνει.
Πραγματικότητα
Ας μάθουμε ποιο είναι το αρχικό σημείο βρασμού του νερού. Ανάλογα με την πίεση, αλλάζει και τις τιμές του, αλλά το κύριο σημείο εδώ έγκειται σε αυτό. Ακόμα κι αν πάρουμε το πιο ομαλό, κατά τη γνώμη μας, ταψί και το φέρουμε στο μικροσκόπιο, τότε στον προσοφθάλμιό του θα δούμε ανώμαλες άκρες και αιχμηρές συχνές κορυφές να προεξέχουν πάνω από την κύρια επιφάνεια. Η θερμότητα στην επιφάνεια του τηγανιού, θα υποθέσουμε ότι παρέχεται ομοιόμορφα, αν και στην πραγματικότητα αυτό δεν είναι επίσης μια απολύτως αληθινή δήλωση. Ακόμη και όταν το τηγάνι βρίσκεται στον μεγαλύτερο καυστήρα, η διαβάθμιση θερμοκρασίας κατανέμεται άνισα στη σόμπα και υπάρχουν πάντα τοπικές ζώνες υπερθέρμανσης που ευθύνονται για τον πρώιμο βρασμό του νερού. Πόσες μοίρες βρίσκονται ταυτόχρονα στις κορυφές της επιφάνειας και στα πεδινά της; Οι επιφανειακές κορυφές με αδιάλειπτη παροχή θερμότητας θερμαίνονται πιο γρήγορα από τις πεδινές περιοχές και τα λεγόμενα βάθη. Επιπλέον, περιβάλλονται από όλες τις πλευρές από νερό με χαμηλή θερμοκρασία, δίνουν καλύτερα ενέργεια στα μόρια του νερού. Η θερμική διάχυση των κορυφών είναι μιάμιση έως δύο φορές υψηλότερη από αυτή των πεδινών.
Θερμοκρασίες
Γι' αυτό το αρχικό σημείο βρασμού του νερού είναι περίπου ογδόντα βαθμοί Κελσίου. Σε αυτή την τιμή, οι κορυφές της επιφάνειας παρέχουν αρκετή θερμότητα για να βράσει αμέσως το υγρό και να σχηματιστούν οι πρώτες ορατές στο μάτι φυσαλίδες, οι οποίες δειλά δειλά αρχίζουν να ανεβαίνουν στην επιφάνεια. Ποιο είναι το σημείο βρασμού του νερούκανονική πίεση - ρωτούν πολλοί. Η απάντηση σε αυτή την ερώτηση μπορεί να βρεθεί εύκολα στους πίνακες. Σε ατμοσφαιρική πίεση, δημιουργείται σταθερός βρασμός στους 99,9839 °C.
