Перегретая вода

Визуально этот опасный фокус весьма эффектен! В стоящий на столе сосуд с горячей водой попадает какой-либо предмет, крошка хлеба, шарик, щепотка соли, и вода бурно вскипает, переливаясь через край сосуда. Так себя проявляет эффект перегретой воды. С ним хорошо знакомы специалисты, изучающие геотермальные воды. Вода на большой глубине нагревается свыше 100 С. Когда осуществляется бурение скважины, подъем к поверхности перегретых вод сопровождается интенсивным парообразованием, представляющим собой взрывной процесс кипения.Но повышение температуры кипения термальных вод объясняется давлением, под которым вода находится в недрах земли. А в сосуде при нормальном атмосферном давлении почему вода, достигнув 100 С, не закипает?

Опыты по нагреванию воды свыше 100 С

Ученые объясняют феномен перегретой воды следующим образом:В процессе исследований было подмечено, что интенсивное образование пузырьков пара при нагревании воды начинается на шероховатостях стенок и дна сосуда или вокруг механических примесей. Если идеально очищенную воду поместить в сосуд с отполированными стенками, можно нагреть её до температуры свыше 100 С, и она не закипит. Таким образом, при нормальном атмосферном давлении можно получить воду температурой, к примеру, 130 С. Эта перегретая субстанция отличается нестабильностью: чтобы жидкость закипела, достаточно просто встряхнуть сосуд или бросить в воду микроскопический объект, например, песчинку.В лабораторных условиях при использовании специальных приспособлений ученые нагревали воду до 300 С. Но эта температура считается пределом: мгновенно при достижении 300 С происходило закипание воды по всему объему.

Когда вода закипает при температуре ниже 100 С

Как уже говорилось, температура кипения воды зависит от давления: чем выше давление, тем выше точка кипения. Ученые провели еще один интересный опыт: нагрели воду чуть ниже 100 ;С, а затем резко понизили давление воздуха в сосуде с водой - вода мгновенно вскипела! Высоко в горах, где атмосфера сильно разряжена, вода закипает при температуре 70-90 С.

Что такое кипение?

При нагревании сосуда с жидкостью начинается образование пузырьков пара. Пока температура жидкости незначительна, происходит обратная конденсации пара, и пузырьки лопаются. Как только жидкость прогревается до точки кипения по всему объему, пузырьки становятся больше, давление пара в них растет, они поднимаются к поверхности жидкости. В этот момент температура перестает расти, так как нагрев компенсируется отводом тепла при помощи пузырьков пара.Итак, пузырьки пара начинают подниматься на поверхность, когда давление в них сравнивается с давлением жидкости. Если повысить давление жидкости, парообразование начнется позднее - температура кипения вырастет. И наоборот при понижении давления пузырьки начнут раньше подниматься на поверхность - жидкость закипит при меньшей температуре.