Var kvapalín
Prečo voda na vysokej hore vrie skôr ako pri mori, a predsa je vriaca voda tam chladnejšia?
Čo sa naučíš
- Odčítam teplotu varu pri danom tlaku.
- Vysvetlím, prečo teplota počas varu stojí.
Experiment
Teplota varu vody je z Antoineovej rovnice. Pri 101,3 kPa je približne 100 °C. Ďalšia energia tvorí paru, nie vyšší stupeň na teplomere. Hmotnosť vody ostáva.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Pri akej teplote vrie voda pri 101,3 kPa?
Overiť teplotu varu blízko 100 °C.
- Nastav tlak 101,3 kPa.
- Prečítaj teplotu varu.
Teplota varu je medzi 99,5 a 100,5 °C.
Overenie pochopenia
Počas varu čistej vody pri stálom tlaku teplota:
Na vysokej hore voda vrie pri:
Vysvetlenie
Pri normálnom tlaku model ukáže teplotu varu blízko 100 °C. Pri nižšom tlaku číslo klesne. Po dosiahnutí varu teplota kvapaliny ďalej nestúpa.
Bublina v kvapaline vydrží, keď sa tlak pary vyrovná tlaku nad hladinou. Preto má každá kvapalina pri danom tlaku svoju teplotu varu. Energia, ktorú varič dodáva počas varu, oddeľuje častice do pary. Teplomer preto stojí. Na hore je tlak menší, voda vrie pri nižšej teplote a jedlo sa varí pomalšie.
Pojmy
- Var
- Premena kvapaliny na paru v celom objeme pri teplote varu.
- Antoineova rovnica
- Empirický vzťah pre teplotu varu vody. Nie je to vzorec pre každú látku.
Príklad
V tlakovom hrnci je tlak vyšší, voda vrie nad 100 °C a jedlo je skôr hotové.
Čo sa často mýli
- Bubliny pri zahrievaní na stene nemusia byť hneď var. Var je, keď teplota dosiahne teplotu varu a para vzniká v objeme.
- Stojatý teplomer neznamená, že varič prestal dodávať energiu.
Čo model zjednodušuje
Rovnica je pre vodu. Soľ v polievke teplotu varu mierne zvýši, model to nepočíta.
Vzorce
Teplo varu
Energia na premenu kvapaliny na paru pri teplote varu.
- l_v
- merné skupenské teplo vyparovania, J/kg
- m
- hmotnosť premeny, kg
Kedy platí: Teplota a tlak sú stále. Pre vodu pri normálnom tlaku je lv približne 2,26 MJ/kg.