Буцалгах нь бодисын нийт төлөвийг өөрчлөх үйл явц юм. Усны тухай ярихдаа бид шингэнээс уур руу шилжихийг хэлнэ. Буцалгах нь ууршилт биш гэдгийг анхаарах нь чухал бөгөөд энэ нь өрөөний температурт ч тохиолдож болно. Мөн усыг тодорхой температурт халаах үйл явц болох буцалгахтай андуурч болохгүй. Одоо бид ойлголтуудыг ойлгосноор ус ямар температурт буцлахыг тодорхойлж чадна.
Процесс
Агрегацын төлөвийг шингэнээс хий рүү шилжүүлэх үйл явц нь нарийн төвөгтэй байдаг. Хүмүүс үүнийг харахгүй байгаа ч 4 үе шаттай:
- Эхний шатанд халаасан савны ёроолд жижиг бөмбөлөгүүд үүсдэг. Тэд мөн хажуу тал эсвэл усны гадаргуу дээр харагдаж болно. Тэд агаарын бөмбөлөг тэлэлтийн улмаас үүсдэг.ус халааж байгаа савны хагарсан хэсэгт байнга байдаг.
- Хоёр дахь шатанд бөмбөлгүүдийн хэмжээ нэмэгддэг. Дотор нь уснаас хөнгөн ханасан уур байдаг тул бүгд гадаргуу руу яаран гарч эхэлдэг. Халаалтын температур нэмэгдэхийн хэрээр бөмбөлгүүдийн даралт нэмэгдэж, Архимедийн сайн мэддэг хүчний улмаас гадаргуу руу түлхэгдэнэ. Бөмбөлөгүүд байнга томорч, багасах үед өвөрмөц хөөс үүсэх чимээ сонсогддог.
- Гурав дахь шатанд гадаргуу дээр олон тооны бөмбөлөгүүд харагдана. Энэ нь эхлээд усанд үүлэрхэг байдлыг үүсгэдэг. Энэ үйл явцыг ард түмэн "цагаан түлхүүрийг буцалгах" гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь богино хугацаанд үргэлжилдэг.
- Дөрөвдүгээр үе шатанд ус хүчтэй буцалж, гадаргуу дээр том хагарсан бөмбөлөгүүд гарч, шүрших боломжтой. Ихэнх тохиолдолд цацрах нь шингэн нь хамгийн дээд температурт хүрсэн гэсэн үг юм. Уснаас уур гарч эхэлнэ.
Ус 100 градусын температурт буцалдаг нь мэдэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь зөвхөн дөрөвдүгээр шатанд л боломжтой юм.
Уурын температур
Уур нь усны төлөв байдлын нэг юм. Энэ нь агаарт орохдоо бусад хийтэй адил тодорхой даралттай байдаг. Ууршилтын үед уур, усны температур бүхэлдээ шингэний агрегацын төлөвийг өөрчлөх хүртэл тогтмол хэвээр байна. Энэ үзэгдлийг буцалгах үед бүх энерги нь усыг уур болгон хувиргахад зарцуулагддагтай холбон тайлбарлаж болно.
Буцалж эхлэхэд чийгтэйбүх шингэн ууршсаны дараа хуурай болдог ханасан уур. Хэрэв түүний температур усны температураас хэтэрч эхэлбэл ийм уур нь хэт халсан бөгөөд шинж чанарын хувьд энэ нь хийтэй ойр байх болно.
Буцалж буй давстай ус
Давсны агууламж өндөртэй ус ямар хэмд буцалдаг нь сонин. Усны молекулуудын хоорондох хэсгийг эзэлдэг найрлага дахь Na+ ба Cl- ионуудын агууламжаас шалтгаалан илүү их байх ёстой гэдгийг мэддэг. Давстай усны энэхүү химийн найрлага нь ердийн шинэ шингэнээс ялгаатай.
Давстай усанд чийгшүүлэх урвал явагддаг нь усны молекулуудыг давсны ионуудтай холбох үйл явц юм. Цэвэр усны молекулуудын хоорондын холбоо нь чийгшүүлэх явцад үүссэнтэй харьцуулахад сул байдаг тул ууссан давстай шингэнийг буцалгахад удаан хугацаа шаардагдана. Температур нэмэгдэхийн хэрээр давс агуулсан усан дахь молекулууд илүү хурдан хөдөлдөг боловч тэдгээрийн тоо цөөхөн байдаг тул тэдгээрийн хооронд мөргөлдөх нь бага байдаг. Үүний үр дүнд бага уур гарч, түүний даралт нь цэвэр усны уурын толгойноос бага байдаг. Тиймээс бүрэн ууршихын тулд илүү их энерги (температур) шаардагдана. Дунджаар 60 грамм давс агуулсан нэг литр ус буцалгахын тулд ус буцалгах цэгийг 10% (өөрөөр хэлбэл 10 хэмээр) нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
Буцлахын даралтын хамаарал
Ууланд усны химийн найрлагаас үл хамааран буцлах цэг бага байх нь мэдэгдэж байна. Энэ нь өндөрт байгаа атмосферийн даралттай холбоотой юмдоор. Хэвийн даралтыг 101.325 кПа гэж үзнэ. Үүний тусламжтайгаар ус буцалгах цэг нь 100 хэм байна. Гэхдээ хэрэв та дунджаар 40 кПа даралттай ууланд авирах юм бол тэнд ус 75.88 хэмд буцалгана. Гэхдээ энэ нь ууланд хоол хийхэд бараг хагас цаг зарцуулна гэсэн үг биш юм. Бүтээгдэхүүнийг дулааны боловсруулалтанд оруулахын тулд тодорхой температур шаардлагатай.
Далайн түвшнээс дээш 500 метрийн өндөрт ус 98.3 хэм, 3000 метрийн өндөрт 90 хэм буцалгана гэж үздэг.
Энэ хууль ч эсрэгээрээ ажиллаж байгааг анхаарна уу. Хэрэв шингэнийг битүү колбонд хийж, уур нь дамжин өнгөрөх боломжгүй бол температур нэмэгдэж, уур үүсэх үед энэ колбонд даралт нэмэгдэж, өндөр даралттай буцалгах нь илүү өндөр температурт явагдана. Жишээлбэл, 490.3 кПа даралттай үед усны буцлах цэг 151 С болно.
Буцалсан нэрмэл ус
Нэрмэл ус нь ямар ч хольцгүй цэвэршүүлсэн ус юм. Энэ нь ихэвчлэн эмнэлгийн болон техникийн зорилгоор ашиглагддаг. Ийм усанд ямар ч хольц байхгүй тул үүнийг хоол хийхэд ашигладаггүй. Нэрмэл ус нь энгийн цэвэр уснаас хурдан буцалж байгаа боловч буцалгах цэг нь 100 градус хэвээр байгаа нь сонирхолтой юм. Гэсэн хэдий ч буцалгах хугацааны ялгаа хамгийн бага байх болно - ердөө л секундын нэг хэсэг.
Цайны саванд
Хүмүүс ихэвчлэн гайхдагДанханд ус ямар температурт буцалдаг вэ, учир нь эдгээр төхөөрөмжүүд нь шингэнийг буцалгахад ашигладаг. Орон сууцанд байгаа атмосферийн даралт нь стандарттай тэнцүү, ашигласан ус нь тэнд байх ёсгүй давс болон бусад хольц агуулаагүй гэдгийг харгалзан үзвэл буцалгах цэг нь стандарт байх болно - 100 градус. Гэхдээ хэрэв усанд давс байгаа бол буцалгах цэг нь бидний мэдэж байгаагаар илүү өндөр байх болно.
Дүгнэлт
Одоо та ус ямар температурт буцалж, атмосферийн даралт, шингэний найрлага энэ үйл явцад хэрхэн нөлөөлдөгийг мэдэж байна. Үүнд ямар ч төвөгтэй зүйл байхгүй бөгөөд хүүхдүүд сургуульд ийм мэдээлэл авдаг. Хамгийн гол нь даралт буурах тусам шингэний буцлах цэг буурч, өсөх тусам нэмэгддэг гэдгийг санах хэрэгтэй.
Интернэтээс та шингэний буцлах цэг нь атмосферийн даралтаас хамааралтай болохыг харуулсан олон янзын хүснэгтүүдийг олох боломжтой. Тэдгээрийг хүн бүрт ашиглах боломжтой бөгөөд сургуулийн сурагчид, оюутнууд, тэр байтугай институтын багш нар хүртэл идэвхтэй ашигладаг.
