Zašto je osoba počela kuhati vodu prije nego što ju je popila? Ispravno, da se zaštitite od mnogih patogenih bakterija i virusa. Ova tradicija došla je na teritorij srednjovjekovne Rusije čak i prije Petra Velikog, iako se vjeruje da je upravo on donio prvi samovar u zemlju i uveo obred nežurnog večernjeg ispijanja čaja. Zapravo, naši su ljudi u staroj Rusiji koristili svojevrsni samovar za pripremu pića od bilja, bobica i korijena. Kuhanje je ovdje bilo potrebno uglavnom za ekstrakciju korisnih biljnih ekstrakata, a ne za dezinfekciju. Doista, tada se nije ni znalo za mikrokozmos u kojem žive te bakterije i virusi. No, zahvaljujući ključanju, našu su zemlju zaobišle globalne pandemije strašnih bolesti poput kolere ili difterije.
Celzijeva skala
Veliki meteorolog, geolog i astronom iz Švedske, Anders Celsius, izvorno je koristio vrijednost od 100 stupnjeva da označi točku smrzavanja vode u normalnim uvjetima, a vrelište vode uzeto je kao nula stupnjeva. I nakon togasmrti 1744., ništa manje poznata osoba, botaničar Carl Linnaeus i nasljednik Celzijusa Morten Strömer, okrenuo je ovu ljestvicu naopačke radi lakšeg korištenja. Međutim, prema drugim izvorima, sam Celsius je to učinio neposredno prije svoje smrti. No, u svakom slučaju, stabilnost čitanja i razumljiva matura utjecali su na raširenu upotrebu njezine uporabe među najprestižnijim znanstvenim profesijama u to vrijeme – kemičarima. I, unatoč činjenici da je naopaka oznaka ljestvice na 100 stupnjeva postavila točku stabilnog ključanja vode, a ne početak njenog smrzavanja, vaga je počela nositi ime svog primarnog tvorca, Celzijusa.
ispod atmosfere
Međutim, nije sve tako jednostavno kao što se čini na prvi pogled. Gledajući bilo koji dijagram stanja u P-T ili P-S koordinatama (entropija S je izravna funkcija temperature), vidimo koliko su temperatura i tlak blisko povezani. Točka vrenja vode također se mijenja s pritiskom. I svaki penjač je dobro svjestan ovog svojstva. Svatko tko je barem jednom u životu shvatio visine iznad 2000-3000 metara nadmorske visine zna koliko je teško disati na visini. To je zato što što više idemo, zrak postaje tanji. Atmosferski tlak pada ispod jedne atmosfere (ispod N. O., odnosno ispod "normalnih uvjeta"). Točka vrenja vode također pada. Ovisno o tlaku na svakoj nadmorskoj visini, može ključati na osamdeset i šezdeset stupnjeva Celzijusa.
ekspres lonci
Međutim, treba imati na umu da iako glavni mikrobi umiru na temperaturama iznad šezdeset stupnjeva Celzija, mnogi mogu preživjeti na osamdeset stupnjeva ili više. Zato postižemo kipuću vodu, odnosno dovodimo njenu temperaturu do 100 ° C. Međutim, postoje zanimljivi kuhinjski aparati koji vam omogućuju da skratite vrijeme i zagrijete tekućinu na visoke temperature, a da je ne zakuhate i ne izgubite masu isparavanjem. Shvativši da se vrelište vode može mijenjati ovisno o tlaku, inženjeri iz Sjedinjenih Država, na temelju francuskog prototipa, predstavili su svijetu ekspres lonac 1920-ih. Princip njegovog rada temelji se na činjenici da je poklopac čvrsto pritisnut na zidove, bez mogućnosti uklanjanja pare. Unutra se stvara povećan tlak, a voda ključa na višim temperaturama. Međutim, takvi su uređaji prilično opasni i često su doveli do eksplozija i ozbiljnih opekotina kod korisnika.
Idealno
Pogledajmo kako proces dolazi i prolazi. Zamislite idealno glatku i beskonačno veliku površinu grijanja, gdje je raspodjela topline jednolika (na svaki kvadratni milimetar površine dovedena je ista količina toplinske energije), a koeficijent hrapavosti površine teži nuli. U ovom slučaju, na n. y. vrenje u laminarnom graničnom sloju počet će istovremeno na cijeloj površini i dogoditi se trenutno, odmah isparavajući cijeli jedinični volumen tekućine koji se nalazi na njegovoj površini. Ovo su idealni uvjeti, u stvarnom životu to se ne događa.
Stvarnost
Saznajmo koja je početna točka ključanja vode. Ovisno o tlaku, on također mijenja svoje vrijednosti, ali glavna stvar ovdje leži u tome. Čak i ako uzmemo najglatkiju, po našem mišljenju, tavu i dovedemo je pod mikroskop, tada ćemo u njegovom okularu vidjeti neravne rubove i oštre česte vrhove koji strše iznad glavne površine. Toplina se na površinu posude, pretpostavljamo, dovodi ravnomjerno, iako to u stvarnosti također nije potpuno istinita tvrdnja. Čak i kada je tava na najvećem plameniku, temperaturni gradijent je neravnomjerno raspoređen na štednjaku, a uvijek postoje lokalne zone pregrijavanja odgovorne za rano ključanje vode. Koliko je stupnjeva u isto vrijeme na vrhovima površine i u njezinim nizinama? Površinski vrhovi s neprekinutom opskrbom toplinom zagrijavaju se brže od nizina i tzv. Štoviše, sa svih strana okruženi vodom niske temperature, bolje daju energiju molekulama vode. Toplinska difuzivnost vrhova je jedan i pol do dva puta veća od one u nizinama.
temperature
Zato je početna točka vrenja vode oko osamdeset stupnjeva Celzijusa. Pri toj vrijednosti površinski vrhovi opskrbljuju dovoljno topline da tekućina trenutno zakuha i formiraju prve mjehuriće vidljive oku, koji se bojažljivo počnu dizati na površinu. Kolika je točka vrelišta vodenormalan tlak - pitaju se mnogi. Odgovor na ovo pitanje lako se može pronaći u tablicama. Pri atmosferskom tlaku uspostavlja se stabilno vrenje na 99,9839 °C.
