نقطة الغليان في الفراغ: تفسيرات مفصلة


تتناول هذه المقالة نقطة الغليان في ظل الفراغ. لدينا فكرة خاطئة عن الغليان أو يمكننا أن نقول سوء فهم أن الغليان مرتبط بدرجة الحرارة.

تؤثر درجة الحرارة على نقطة الغليان ، لكن الضغط هو الذي يلعب دورًا مباشرًا في تحديد درجة غليان أي مادة. في هذه المقالة سوف ندرس تعريف نقطة الغليان. ثم نواصل مناقشتنا أكثر بالعوامل التي تؤثر على درجة الغليان وكيف يؤثر الفراغ على درجة غليان أي مادة.

ما هي نقطة غليان المادة؟

نقطة الغليان من مادة ما هي ببساطة قيمة ضغط السطح عندما يصبح ضغط بخار السائل مساويًا للضغط المحيط.

لزيادة ضغط السائل ، نرفع درجة حرارة السائل. بهذه الطريقة يزداد الضغط. عندما يصبح ضغط بخار هذا السائل مساويًا للضغط المحيط ، يحدث تحول الطور عندما يكون الضغط المحيط منخفضًا ، تبدأ المادة في الغليان بشكل أسرع.

كيف تحسب نقطة الغليان في ظل الفراغ؟

عندما يكون الضغط المحيط منخفضًا مثل ضغط الفراغ ، فإن نقطة الغليان من المادة يقلل. تصبح نقطة الغليان أقل مقارنة بنقطة الغليان عند الضغوط المحيطة العالية.

يمكننا حساب نقطة غليان أي مادة بأي قيمة للضغط المحيط باستخدام معادلة كلاوزيوس كلايبرون. تخبرنا هذه المعادلة بالعلاقة بين الضغط ونقطة غليان المادة. الصيغة الواردة في القسم أدناه-

ما هي معادلة حساب نقطة الغليان؟

لحساب نقطة الغليان ، ناقشنا بالفعل في القسم أعلاه أنه يتم استخدام معادلة Clausius-Clapeyron. تي

هذه المعادلة تعطي المباشر العلاقة بين نقطة الغليان والمحتوى الحراري الذي يتطلبه السائل ليغلي. سنناقش الصيغة مرة أخرى. يتم تقديمها في القسم أدناه-

كيف يؤثر الفراغ على درجة الغليان؟

يؤثر ضغط البيئة المحيطة بشكل مباشر على درجة غليان أي مادة. عندما تصبح قيمة ضغط البخار مساوية لقيمة الضغط المحيط ، يحدث الغليان.

في الفراغ يكون الضغط أقل لدرجة أن المادة يمكن أن تبدأ في الغليان حتى في درجات الحرارة المنخفضة. ومن ثم يمكننا القول أنه في ظل ظروف الفراغ ، تنخفض قيمة نقطة الغليان مع انخفاض قيمة الضغط المحيط.

ما هي درجة غليان الايثانول في الفراغ؟

في الظروف العادية ، تبلغ درجة غليان الإيثانول حوالي 78 درجة مئوية. في الفراغ تنخفض درجة غليان الإيثانول بسبب انخفاض الضغط المحيط.

تبلغ قيمة نقطة الغليان 36 درجة مئوية عند وضع الإيثانول في ظروف الفراغ. يحدث هذا بسبب انخفاض ضغط المناطق المحيطة بشكل كبير ، عند حوالي 760 مم من الزئبق ، تظل نقطة الغليان 78 درجة وعند فراغ 100 مم من الزئبق ، تصبح نقطة الغليان 36 درجة.

هل التقطير الفراغي أعلى من نقطة الغليان؟

لا ، التقطير الفراغي لا يزيد من درجة الغليان. سنناقش الأسباب بالتفصيل في القسم الوارد أدناه. قبل ذلك نحتاج إلى فهم معنى التقطير الفراغي.

التقطير بالفراغ هو عملية تقليل الضغط فوق الخليط المراد تقطيره ، أقل بقليل من الضغط الجوي. بهذه الطريقة ، يتغير الضغط المحيط للخليط إلى قيمة أقل. لهذا السبب ، تقل درجة غليان الخليط وليس العكس.

هل الماء المغلي في الفراغ ساخن؟

لا ، الماء المغلي داخل الفراغ ليس ساخنًا. هذا لأن ملف لا تعتمد درجة الغليان بشكل مباشر على درجة الحرارة لكن الضغط.

عند الضغط المحيط في ظروف الغرفة ، تكون نقطة غليان الماء هي 100 درجة مئوية ، ولكن عندما نغلي الماء في ظروف فراغ ، يستغرق غلي الماء 15 درجة مئوية فقط.هذا الانخفاض في نقطة الغليان هو نتيجة مباشرة لانخفاض في الضغط المحيط. ومن ثم فإن الماء المغلي في الفراغ ليس ساخنًا.

هل سيغلي الكحول في الفراغ؟

الكحول هو اسم مجموعة الهيدروكسيل الذي يطلق على مركبات الكربون التي تنتهي بـ -OH. في الحالات العامة ، يشار إلى الإيثانول ، وهو المركب الأكثر استخدامًا من مجموعة الكحول ، باسم الكحول بشكل عام.

لذلك عندما نفكر في الكحول في ظروف الفراغ ، فإننا نشير إلى الإيثانول في ظروف الفراغ. كما تمت مناقشته سابقًا في القسم أعلاه ، يغلي الإيثانول بشكل أسرع في ظروف الفراغ منه في الظروف المحيطة. هذا بسبب حقيقة أن الضغط المحيط ينخفض. في الظروف الجوية العادية ، يغلي الإيثانول عند 76 درجة مئوية وفي ظروف الفراغ يغلي أسرع عند 38 درجة مئوية.

ما هي درجة غليان كحول الأيزوبروبيل في الفراغ؟

كحول الأيزوبروبيل هو كحول به ثلاث ذرات كربون. درجة الغليان تحت الظروف الجوية هي 78 درجة مئوية.

عندما نضع الأيزوبروبيل تحت ظروف الفراغ ، دعنا نقول 67 ملي بار من الفراغ ، ثم سيبدأ كحول الأيزوبروبيل في الغليان عند 40 درجة مئوية. هذا بسبب انخفاض ضغط البيئة المحيطة.

هل يغلي الدم في الفراغ؟

إذا أخذنا في الاعتبار الدم فقط ، فإنه يغلي في الفراغ بمعدل أسرع. إذا اعتبرنا الجسد في فراغ ، فإننا سنعاني من العديد من الأشياء قبل أن يبدأ الدم في الغليان.

تبدأ العين والصفراء في الغليان أولاً لأن نقطة غليان الماء منخفضة جدًا في الفراغ ، ثم يبدأ الدم في الغليان. يتفكك الأكسجين الممزوج بالدم ويؤدي إلى حالة تسمى نقص الأكسجة أو نقص الأكسجين.

كيف يمكن أن ينخفض ​​التقطير الفراغي بنقاط غليان عالية جدًا؟

تمت مناقشة معنى التقطير الفراغي بالفعل في القسم أعلاه. تتبع هذه العملية ظاهرة بسيطة وهي أن الضغط المحيط المنخفض سيؤدي إلى نقطة غليان منخفضة.

يتم تخفيض الضغط فوق الخليط قليلاً عن طريق عملية التقطير الفراغي. بهذه الطريقة يصبح الضغط المحيط المحلي أقل من القيمة الفعلية. بهذه الطريقة تنخفض درجة غليان الخليط أيضًا. ومن ثم يتم خفض درجة غليان الخليط العالية بهذه الطريقة.

كيف يغلي الماء داخل الفراغ عند درجة حرارة أعلى أو أقل؟

أي شيء داخل الفراغ يغلي عند درجة حرارة أقل من الظروف الجوية. لذلك يمكننا القول أن الماء يغلي أيضًا عند درجة حرارة منخفضة عند وضعه داخل الفراغ.

يغلي الماء في الظروف الجوية عند 100 درجة مئوية ، بينما عند وضعه داخل حجرة مفرغة ، فإنه يغلي بشكل أسرع عند 15 درجة مئوية. ومن ثم يمكننا القول أن الماء بارد عندما يغلي داخل غرفة مفرغة.

لماذا يغلي الماء بالضغط الطبيعي في الفراغ؟

يغلي الماء عند درجة حرارة منخفضة تحت فراغ. هذا لأن الضغط الخارجي ينخفض ​​عندما نتحدث عن الفراغ كمحيط.

سيغلي الماء بشكل أسرع عندما يكون في فراغ عند حوالي 15 درجة مئوية. الشخص الذي يلمس الماء المغلي تحت الفراغ لن يحرق يديه لأن الماء سيكون باردًا بدرجة كافية.

نقطة الغليان تحت مخطط الفراغ

قد تختلف أيضًا ضغوط الفراغ ، نظرًا لهذه الاختلافات ستكون هناك قيم مختلفة لنقاط الغليان. دعونا نأخذ مثالا على الماء. سنقوم بسرد قيم نقاط الغليان المختلفة وقيم ضغط الفراغ المقابلة.

يتم تمثيل نقطة الغليان مقابل مخطط الفراغ كجدول معطى أدناه-

درجة الحرارة بالدرجة المئويةبوصة من الفراغ
1000.00
96.114.92
909.23
8015.94
7020.72
6024.04
5026.28
4027.75
3028.65
نقطة غليان الماء في الفراغ

ابهيشيك

مرحباً .... أنا أبهيشيك خامبهاتا ، لقد تابعت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. طوال أربع سنوات من عملي في الهندسة ، قمت بتصميم وطيران طائرات بدون طيار. موطن قوتي هو ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية. استند مشروعي في السنة الرابعة إلى تحسين أداء المركبات الجوية غير المأهولة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الشمسية. أود التواصل مع الأشخاص ذوي التفكير المماثل.

آخر المقالات